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日立萬勝研制成功用水與鋁粉發電的新型燃料電池系統

2009年10月20日 08:34 本站整理 作者:佚名 用戶評論(0
關鍵字:新型燃料(4939)

??? 日立萬勝已開發出一種新型燃料電池系統,只需將水加入鋁粉中即可生成氫氣,并使用氫氣作為燃料來發電。其特點是僅用廉價的鋁和氫氣就能在常溫下生成氫氣,而且在氫氣生成中不需使用催化劑。還可對廢舊材料等鋁合金進行再利用,以此實現資源的有效利用。準備用于周邊沒有市網電力供應的移動電話基站、受災等情況下使用的緊急電源以及軍事用途等,今后將針對功率約 10W ~ 100W 的中小型設備進行開發。??


?? 利用 Al + 3H 2 O→Al ( OH ) 3 + 3/2H 2 這種反應生成氫氣。通過使微粉化且粒子之間不會發生凝聚、即經過特別處理的鋁和水發生反應,可利用 1g 鋁和 2g 水生成 1.3L 氫氣。?


??? 利用水和鋁的反應生成氫氣的研究,最初是日本室蘭大學教授渡邊正夫進行的。在 2004 年的一次展會上看到該大學的展示后,日立萬勝也開始了此項研究。當時只能生產理論 60 %左右的氫氣,而且在低成本生產鋁粉的方法等方面也存在一些課題。日立萬勝此后所做的實用化開發一是要確立量產技術,二是要達到每 g 鋁粉可生成 1.3L 氫氣,即理論值 95 %的水平。?


?? 在新樣品發布會上,使用試制的燃料電池系統,實際進行了筆記本電腦驅動演示。樣品由氫氣生成裝置、發電單元、鋰離子充電電池和控制電路構成。外形尺寸為 160mm × 100mm × 60mm ,重 920g 。功率平均為 10W ,最大可達到 20W 。電壓為 7.4V 。發電單元采用了氟類固體高分子電解質膜。


?? 氫氣生成裝置分別裝有容積為 50mL 的水箱和鋁粉盒。只要利用小型泵將水送至鋁粉盒,就會在鋁粉盒中生成氫氣,燃料電池也隨之開始發電。據悉,利用 20g 鋁粉可驅動筆記本電腦 4 ~ 5 個小時,所需的水約為 40mL

。?
?? 將來有望達到與鋰離子充電電池同等的通量密度


?? 日本萬勝認為,今后通過開發關鍵技術,可將現為 160mm × 100mm × 60mm 的外形尺寸縮小到 97mm × 87mm × 31mm 。如能達到這種程度,就能將它的單位體積通量密度提高到與鋰離子充電電池媲美的 300Wh/L 。?
此外,作為此次開發的燃料電池所使用的 MEA (膜電極),日立萬勝通過對電極結構進行優化,實現了的 280mW/cm 2 功率密度。該公司不僅準備開展燃料電池系統業務,還準備大力發展 MEA 的外銷業務。?

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