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清华大学碳纳米管储氢技术研究获新突破

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来源: 作者: 2019-05-16 23:48:45

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清华大学碳纳米材料研究小组近日发现一种经处理后表现出显著储氢性能的碳纳米管,它有望成为新的清洁能源--氢能电池的制造材料。

研究小组的科技人员对定向碳纳米管的电化学储氢特性进行了系统研究,发现这类碳纳米管具有许多全新的力学、电学、热学和光学性能,尤其是将它混以铜粉后表现出的显著的储氢性能。课题小组将碳纳米管制成电极,进行恒流充放电电化学实验,结果表明, 混铜粉定向多壁碳纳米管电极的储氢量是石墨电极的10倍, 是非定向多壁碳纳米管电极的13倍, 比电容量高达1625mAh/g, 对应储氢量为5.7wt%(质量分数),具有优异的电化学储氢性能。根据美国能源部(DOE)对车用储氢技术制订的标准,该研究小组这次发表的实验结果,已经接近其对储氢材料的重量和储氢密度的要求。

该项技术可以应用在燃料电池的制造中,起到持续稳定的氢源的作用。燃料电池是一种不经过燃烧而以电学反应连续把燃料中的化学能直接转换为电能的发电装置。其中,质子交换膜燃料电池(PEMFC)以纯氢为燃料,具有工作温度低、输出功率大、体积小、重量轻、“零排放”的优点,特别适合交通运输工具使用。

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