लोकप्रिय पोस्ट

संपादक की पसंद - 2019

ईंधन कोशिकाओं की नई श्रेणी में लचीलापन, कम लागत में वृद्धि की पेशकश की जाती है

Anonim

एक नई खोजी गई बहुलक-आधारित सामग्री के आधार पर ईंधन कोशिकाओं की एक नई श्रेणी ऑपरेटिंग तापमान के बीच के अंतर को दो मौजूदा प्रकार के बहुलक ईंधन कोशिकाओं के बीच अंतर को पुल कर सकती है, ऑटोमोटिव के लिए कम लागत वाले ईंधन कोशिकाओं के व्यावसायीकरण में तेजी लाने की संभावना के साथ एक सफलता और स्थिर अनुप्रयोगों।

विज्ञापन


जापान में उन्नत औद्योगिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी संस्थान और सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज के साइ फुजीमोतो में योंग-की चोई के सहयोग से लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी टीम ने पाया है कि फॉस्फेट-क्वाटरनेरी अमोनियम आयन-जोड़ी से बने ईंधन कोशिकाएं हो सकती हैं पानी के साथ और बिना 80 डिग्री सेल्सियस और 200 डिग्री सेल्सियस के बीच संचालित, परिस्थितियों की एक श्रृंखला में ईंधन कोशिकाओं उपयोगिता को बढ़ाता है। शोध नेचर एनर्जी पत्रिका में प्रकाशित किया गया है।

लॉस एलामोस के प्रोजेक्ट लीडर यू सींग किम ने कहा, "पॉलिमर आधारित ईंधन कोशिकाओं को वाहन और स्थिर ऊर्जा प्रणालियों दोनों के लिए भविष्य की प्रमुख तकनीक माना जाता है।" "पानी की सहिष्णुता के साथ सबसे व्यापक संभव परिचालन तापमान पर ईंधन कोशिकाओं को चलाने के लिए एक बड़ा लाभ है। लेकिन मौजूदा ईंधन-सेल वाहनों को अपशिष्ट ताप और बड़े रेडिएटरों को अपशिष्ट ताप को खत्म करने की आवश्यकता होती है, जिससे ईंधन-सेल सिस्टम लागत में काफी वृद्धि हो सकती है, इसलिए लोग उन सामग्रियों की तलाश की है जो लचीली परिचालन स्थितियों के तहत प्रोटॉन का संचालन कर सकते हैं। यह बहुत ही रोमांचक है कि अब हमें ऐसी सामग्री मिली है। "

1 9 70 के दशक से लॉस एलामोस ईंधन-सेल शोध में अग्रणी रहा है। ईंधन सेल प्रौद्योगिकियां कम तेल की खपत, ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन, और वायु प्रदूषण के माध्यम से देश की ऊर्जा सुरक्षा, पर्यावरण और अर्थव्यवस्था को काफी हद तक लाभ पहुंचा सकती हैं। वर्तमान शोध कार्य भविष्य के लिए ऊर्जा सुरक्षा और सामग्रियों से संबंधित प्रयोगशाला के मिशन का समर्थन करता है।

वर्तमान में, बहुलक आधारित ईंधन कोशिकाओं के दो मुख्य वर्ग मौजूद हैं। एक निम्न तापमान ईंधन कोशिकाओं का वर्ग है जिसके लिए प्रोटॉन चालन के लिए पानी की आवश्यकता होती है और 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर नहीं चल सकती है। दूसरा प्रकार उच्च तापमान ईंधन कोशिकाओं है जो पानी के बिना 180 डिग्री सेल्सियस तक संचालित कर सकते हैं; हालांकि, प्रदर्शन 140 डिग्री सेल्सियस से नीचे पानी-अवशोषित स्थितियों के तहत घटता है।

शोध दल ने पाया कि फॉस्फेट-क्वाटरनेरी अमोनियम आयन-जोड़ी में बहुत मजबूत बातचीत होती है, जो प्रोटॉनों के परिवहन को पानी-संघनन स्थितियों के तहत प्रभावी रूप से भी अनुमति देता है।

किम ने कहा, "यह खोज तब हुई जब हम क्षारीय हाइड्रॉक्साइड झिल्ली का संचालन कर रहे थे, जिसमें क्वाटरनेरी अमोनियम समूह हैं।" "जबकि क्षारीय झिल्ली केवल उच्च पीएच स्थितियों के तहत काम करती है, यह विचार आया कि फॉस्फोरिक एसिड के साथ संयोजन करके कम पीएच स्थितियों के तहत क्षारीय झिल्ली का उपयोग किया जा सकता है" किम ने कहा। "यह एक लुभावनी क्षण था, जब चो ने गणना डेटा लाया जो दिखाता है कि क्वाटरनेरी अमोनियम और बिफॉस्फेट के बीच बातचीत पारंपरिक एसिड-बेस बातचीत से 8.7 गुना मजबूत है।"

लॉस एलामोस टीम ने क्वाटरनेरी अमोनियम कार्यात्मक पॉलिमर तैयार करने के लिए सैंडिया में फुजीमोतो के साथ सहयोग किया। आयन-जोड़ी-समेकित झिल्ली से बने प्रोटोटाइप ईंधन कोशिकाओं ने 80-200 डिग्री सेल्सियस पर उत्कृष्ट ईंधन-सेल प्रदर्शन और स्थायित्व का प्रदर्शन किया, जो मौजूदा ईंधन सेल प्रौद्योगिकी के साथ अटूट है।

आगे क्या होगा? किम ने कहा, "ईंधन कोशिकाओं के इस नए वर्ग के प्रदर्शन और स्थायित्व को उच्च प्रदर्शन करने वाले इलेक्ट्रोड सामग्रियों द्वारा और भी बेहतर किया जा सकता है, " किम ने कहा कि वर्तमान से कम तापमान वाले ईंधन कोशिकाओं को बदलने के लिए एक और महत्वपूर्ण कदम है। वाहन और स्थिर अनुप्रयोगों में प्रयोग किया जाता है।

विज्ञापन



कहानी स्रोत:

डीओई / लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी द्वारा प्रदान की जाने वाली सामग्री। नोट: सामग्री शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।


जर्नल संदर्भ :

  1. क्वान-सो ली, जैकब एस स्पेंडेलो, योओंग-की चोई, साइ फुजीमोतो, यू सेंग किम। क्वाटरनेरी अमोनियम-बिफोस्फेट आयन जोड़े पर आधारित एक परिचालन लचीला ईंधन सेलप्रकृति ऊर्जा, 2016; 1: 16120 डीओआई: 10.1038 / NENERGY.2016.120