2015年6月3日，由國家能源局指導(dǎo)，中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）與杜塞爾多夫展覽（上海）有限公司共同主辦的“儲(chǔ)能國際峰會(huì)2015”在北京召開。在儲(chǔ)能技術(shù)分論壇上，上海交通大學(xué)參會(huì)代表發(fā)表題為《電化學(xué)能源轉(zhuǎn)換先進(jìn)材料分析》的演講，以下為演講內(nèi)容。
上海交通大學(xué)參會(huì)代表：
我們實(shí)驗(yàn)室的研究工作主要基于燃料電池。燃料電池的一大優(yōu)勢就是與傳統(tǒng)柴油機(jī)、汽油機(jī)相比，具有高效率特性，能量密度比較高，充電3分鐘可以行駛800公里，幾乎與汽油相當(dāng)。燃料電池的另一個(gè)優(yōu)勢就是零排放，使用后生成的產(chǎn)品沒有二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等。燃料電池的潛在應(yīng)用范圍包括汽車、可移動(dòng)電源和分布式發(fā)電站等。
我們的主要工作是研究催化劑，常見的方法是沉淀法、微乳液法和離子交換法。催化劑的制作過程比較復(fù)雜，有一定的污染性，控制起來比較困難，而且費(fèi)用比較高，不容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
在我們最新的研究中，通過讓新材料和活性炭混合，沉淀在炭表面，通過進(jìn)一步調(diào)節(jié)PH值沉淀在高活性炭上，最后成為催化劑。通過用核磁檢測中間產(chǎn)物，我們發(fā)現(xiàn)有不同氯鉑酸配備物存在。我們將中間碳拿來做電化學(xué)測試，在其中加入PH調(diào)節(jié)，在其中加入了兩種酸性物質(zhì)，隨著檸檬酸的量不斷加大，還原的電位越來越低，最終得到催化劑。
通過與商業(yè)催化劑比較，我們發(fā)現(xiàn)將兩種算混合的核心面積是68.2平方米，商業(yè)催化劑的核心面積則是58.0平方米，有了很大提高。在單體電池測試中，使用我們的催化劑比商業(yè)催化劑在功率密度上有了大幅提高。
我們另外的一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)是在鈀的表面鍍了單純的鉑。在循環(huán)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中，我們可以看到電池在6000次循環(huán)的時(shí)候基本上沒有發(fā)生大的變化，穩(wěn)定性有了很大改善。
目前，鋰離子電池有三大用處，分別是移動(dòng)設(shè)備、電動(dòng)汽車、分布式儲(chǔ)能。鋰離子電池的最大問題是穩(wěn)定性比較低，因此我們使用空氣濾鏡將表面包裹起來，加入酚醛數(shù)值，得到了基于多孔納米片的材料，碳材料使用類似石墨烯的納米片，讓電導(dǎo)率有了很大提高，能源效率接近百分之百。
鋰空氣電池方面，我們主要研究非水體系，在研究過程中要兼顧電解液運(yùn)輸、電阻傳導(dǎo)和發(fā)電產(chǎn)物存儲(chǔ)的問題。將普通碳放在多孔材料上的方法比較簡單，但容易導(dǎo)致顆粒聚集，導(dǎo)致密度變。普通電解材料容納不了過大的發(fā)電產(chǎn)物，我們設(shè)計(jì)的三維多空電極材料，用仿真技術(shù)設(shè)計(jì)孔，大概每個(gè)孔在10微米左右。
以上就是我要匯報(bào)的內(nèi)容，謝謝大家。
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