新闻网讯(记者团 李炳录)告别白金催化剂,固态聚合物燃料电池走向“草根”的时代可能就要到来。本月18日上午,国际电化学会议物理化学电化学分会主席、武汉大学教授庄林做客第70期武汉光电论坛,就“燃料电池:从电催化到关键材料”这一主题进行了报告。
传统的固态聚合物燃料电池采用的都是酸性电解质,酸性条件下只能用白金等贵重金属做催化剂,但是全球的白金储量仅够装配1亿量电能驱动的车,而中国的白金储量还不足全球的2.4%。虽然很多同行都在致力于提高白金的催化效率,但庄林认为这种方法“治标不治本”。于是,他另辟蹊径:“如果采用碱性电解质,是否就能彻底摆脱对贵金属的依赖呢?”
过去10年中,庄林一直致力于这方面的研究。事实上,他的研究也填补了国际碱性聚合物燃料电池研究的空白。同时,APE(碱性聚合物电解质)的研究之路充满了各种各样的挑战,为了解决“电导率低”和“溶胀高”两方面的问题,庄林和他的团队做了无数的试验,最终找到了“自交联”的方法,使碱性聚合物有了和目前酸性聚合物几乎相当的电导率,而且溶胀也几乎没有发生。
在寻找碱性条件下的催化剂时,庄林对镍元素进行了尝试,但是镍很容易被氧化,达不到催化剂的效果。经过一番试验,他发现在镍里面添加铬的氧化物,效果非常好。
“当然,目前这方面的研究还有很大挑战,碱性聚合物燃料电池的化学稳定性还不能保证,后续的研究还在继续跟进。”不过已经有企业开始进行方面的研发、生产工作,据庄林透露,美国一家公司已经生产出了“摆脱白金”的燃料电池设备,相信在不久的将来,我们就能和贵金属说“拜拜”了。