查尔姆斯理工大学新方法为改进燃料电池汽车铺平道路

盖世汽车讯 氢气是一种燃料替代品，对重型车辆非常有吸引力。氢动力汽车只会排放水蒸气，如果氢气是使用可再生能源生产的，则完全不会产生二氧化碳排放。

图片来源：查尔姆斯理工大学

与电池驱动的电动汽车不同，氢动力汽车不需要给电网带来负担，因为可以在电力便宜时生产和储存氢气。对于一些氢动力汽车来说，推进力来自所谓的燃料电池。然而，氢燃料电池汽车的使用寿命相对较短，因为燃料电池组件（如电极和膜）会随着时间的推移而退化。

据外媒报道，瑞典查尔姆斯理工大学（Chalmers University of Technology）的研究人员开发了一种新方法，通过跟踪燃料电池在使用过程中的特定粒子来研究影响燃料电池老化的因素。

图片来源：查尔姆斯理工大学

研究小组定期拆开整个燃料电池，对其进行了研究。然后，他们使用先进的电子显微镜，跟踪阴极电极在使用周期中特定区域的退化情况。最新研究结果发表在期刊《ACS Catalysis》上。

之前的研究对象是所谓的半电池，它们与燃料电池的一半相似（但不完全相同），并且在与真实燃料电池有很大不同的情况下进行。

通过新的实验方法更好地理解

“之前人们认为，燃料电池的性能会受到我们拆解和研究的影响，但事实证明这种假设并不正确，这令人惊讶，”研究负责人、查尔姆斯理工大学物理系副教授Björn Wickman表示。

研究人员们已经能够探索燃料电池中的材料在纳米和微观层面上的降解方式，并准确确定降解发生的时间和地点。这为开发使用寿命更长的新型改良燃料电池提供了宝贵的信息。

查尔姆斯理工大学博士生Linnéa Strandberg表示：“以前我们只关注燃料电池使用后的老化情况，现在我们能够看到中间阶段。能够在特定区域内跟踪单个选定的粒子，让我们能够更好地了解降解过程。更好地了解这些粒子是设计燃料电池新材料或调整燃料电池控制的重要一步。”

新方法为延长燃料电池使用寿命铺平道路

美国能源部（DOE）指出，延长燃料电池使用寿命是燃料电池驱动的氢动力汽车取得商业成功之前需要实现的最重要目标之一。据业内人士称，一辆卡车需要能够承受20,000-30,000小时的使用寿命，而燃料电池驱动的氢动力卡车目前无法实现这一目标。

“我们现在已经为开发更好的燃料电池奠定了基础。现在我们对燃料电池中发生的过程以及它们在燃料电池使用寿命的哪个阶段发生有了更多的了解。未来，该方法将用于开发和研究可以延长燃料电池使用寿命的新材料，”Björn Wickman说道。