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液体燃料动力电池新型核壳催化剂研发成功

来源:【TRD拓尔德】 发布日期:2021-08-06 分享 加入收藏 关注:72

近日,美国能源部(DOE)布鲁克海文国家试验室和阿肯色大学的科学家开发出一种高效催化剂,用于从乙醇中提取电能,乙醇是一种易于储存的液体燃料,可由可再生资源萌生。


据《美国化学学会杂志》中描述的这种催化剂将乙醇的电氧化控制在理想的化学途径中,从而释放液体燃料的储存能量的全部潜力。研究团队的brookhavenLab成员开发并表征了一种新的核-壳催化剂,用于乙醇(l至r)的完全电氧化。


“这种催化剂可以改变游戏规矩,使乙醇燃料锂离子电池成为一种有前途的高能量密度”离网“电源,”负责这项工作的布鲁克海文试验室化学家贾望说。一个特别有前景的使用:液体燃料锂离子电池驱动的无人机。


“与电池相比,乙醇燃料锂离子电池重量轻。他们将为使用液体燃料操作无人机供应足够的动力,这种液体燃料很容易在飞行之间重新填充,即使在偏远地区也是如此,“相关人士指出。


大多数这些途径导致不完全氧化:催化剂使碳-碳键保持完整,释放出更少的电子。它们还在该过程的早期剥离氢原子,使碳原子暴露于一氧化碳的形成,这会使催化剂随时间推移起用途的能力“中毒”。


“乙醇的12电子全氧化要在过程开始时断开碳-碳键,而氢原子依然附着,因为氢保护碳并戒备形成一氧化碳,”王说。然后,要多个脱氢和氧化步骤来完成该过程。这种新型催化剂结合了布鲁克海文科学家一直在探索一系列催化反应的神奇核壳结构中的活性元素,加速了所有这些步骤。


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