研究者造出类“肺”水中“呼吸”发电机

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【大纪元2018年12月29日讯】(大纪元记者张妮编译报导)斯坦福大学的研究者们模仿人类肺部呼吸原理,造出一种在水中“呼吸”,利用分解的氢气和氧气高效发电的设备。

氢气燃烧后唯一的副产品只有水,是人们数十年来梦想的洁净发电能源之一。然而其低转化率和相对较高的成本一直是难点。斯坦福研究者实现的技术改进,对氢气动力机车、氢气电池在从手机到城市用电各方面都有重大作用。

该研究团队设计的氢气发电设备就像个塑料膜组成的袋子,大约12纳米厚,外层遍布细小的阻水孔,金和铂纳米颗粒细线材料作为内衬。将其置于水中施以电压,分解的氢气和氧气通过这一装置产生的电能从装置内部的导电材料上输出。

由碳基膜制成的设备在发电过程中产生的气泡很多,降低了效能。这种类似人类肺一样的装置将产生的气泡减少了很多。

研究员Yi Cui告诉《新科学家》(New Scientist),其发电效能比利用这种薄膜制成平面结构的装置要高出32%。“几何形状很重要。”

研究者们称这种装置效率稳定性不错。

在不间断工作250小时后,其能源转化率仍维持在97%。相比之下,传统的碳基膜电池过了75小时之后,转化率降至74%。

该团队正研究如何把这个设备的规模扩大,并想办法提高对温度的耐受力。现在它能承受的最高温只有100摄氏度,这在商业用途中还不可行。

这份研究本周发表在《细胞》(Cell)旗下主要收录能源领域论文的子刊《焦耳》(Joule)上。◇

责任编辑:朱涵儒

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