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氢能与燃料电池关键材料
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新能源新材料信息速递
第9期
本期热点:氢能与燃料电池关键材料
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最新动态
国内外氢能及燃料电池产业发展动态
氢能和燃料电池有助于解决能源安全和环境问题， 因此氢作为载能体逐渐替代石油是人们提出的。后石油时代。， 还可由生物能、风能、太阳能、水利能等可再生能源或者核能转化而来。而燃料电池是氢的理想的转化装置,是氢能利用的关键技术。近10年来，燃料电池技术得到全球的高度重视,逐渐形成了一个新兴的产业。(来源:《太阳能》20０６年０６期—《世界氢能及燃料电池产业发展动态》）
全球氢能及燃料电池产业发展现状
1、全球燃料电池产业规模持续扩大
　 根据Fｕｅl　Ｃｅｌl Toｄａｙ发布的燃料电池系统全球调查,2005年全球燃料电池应用系统达到14５00个，相比于2０04年增加了３2％。2005年增加的燃料电池绝大部分是便携式电池和小型固定式电池。（来源:《太阳能》200６年0６期－《世界氢能及燃料电池产业发展动态》）
　２、全球燃料电池应用推广速度加快, 氢能燃料站持续增加 　　 　
　 　 　， 诸如Ｓｍart Fuｅl　Ｃell（SＦＣ） 和Hydrｏcell Oｙ等公司致力于车用燃料电池的商业化,　产品覆盖辅助动力设备（APUｓ)、军用燃料电池、军用燃料电池、航空航天用燃料电池、机动脚踏两用车、自行车、轮椅， 甚至机器人等。在200５年，　美、日两国的一些重要公司对公共汽车用燃料电池的研发投入份额较大，如美国的AC Transit重新设计其公共汽车的底盘以利于氢能电池的应用; 日本本田汽车株式会社也推出了利用燃料电池的豪华的ＦＣX概念车, 并且在2００５年８月进入美、日市场。在基础建设方面， 在2005年全球新增氢能燃料站30个，　其中大部分位于美国加州， 在该州的加州燃料电池同业会（Ca FCＰ)及南海岸空气质量管理区(ＡQＭD) 已经投放90多辆由燃料电池驱动的公共汽车等。预计两年内， 这个数字将达到30０， 而由市长施瓦辛格倡导的
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.氢能高速公路网。计划将使燃料补给站达到5０个.（来源：《太阳能》20０6年06期-《世界氢能及燃料电池产业发展动态》）
3、质子交换膜燃料电池应用最广
　 目前广泛研发的燃料电池有质子交换膜燃料电池（ＰEMＦC）、直接甲醇燃料电池（ＤMFC）、碱性燃料电池(AFC)、磷酸盐型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐型燃料电池　(MCFC)、固体氧化物燃料电池（SOＦC） ,PEMＦC因其不经过燃烧直接以电化学反应连续地把燃料和氧化剂中的化学能直接转换成电能， 具有能量转换效率高(一般都在40%～5０%,而内燃机仅为1８％～24%）、无污染、启动快、电池寿命长、比功率、比能量高等优点， 成为应用最广的一类燃料电池， 尤其是在汽车用燃料方面，ＰEMＦＣ的应用接近该市场的１00%.下面是质子交换膜燃料电池的关键材料的电催化剂、电极、质子交换膜与双极板材料的基本原理以及国内外的最新发展状况的介绍（来源：《科技咨询》２00６年15期-《质子交换膜燃料电池关键技术的研发进展》)
　(１）、电催化剂
　　由于PEMFＣ的工作温度低于１00℃，至今最好的电催化剂是铂(Pt).为提高铂的利用率和降低铂的用量，铂均以纳米形式担载到高比表面积!导电的碳担体上(如XC２7２碳)，制备电催化剂。(来源:《小型内燃机与摩托车》2０0５年04期—《质子交换膜燃料电池的研究与应用》）
　 为提高氧电极电催化剂的活性，研究人员正在研究Pt—M（M为过渡金属）/C电催化剂,已广泛研究了Pt-Ｎi/C，Pt-Co/C，Pt—Cr／C等双组分以及多组分电催化剂，证明可将氧电化学还原的交换电流密度提高几倍。（来源：《小型内燃机与摩托车》200５年04期－《质子交换膜燃料电池的研究与应用》）
当以重整气作为PEMFＣ的燃料时，粗氢中10—6级的CO含量会导致Pｔ电催化剂的中毒,因此，抗ＣＯ中毒的电催化剂的开发目前很活跃，成为PＥMＦC开发的热点之一。－M(Ｍ是贵金属或过渡金属)二组分合金或多组分合金电催化剂抗CO性能,比较成功的并已获实际应用的是Ｐｔ—Ｒu/C电催化剂。(来源:《小型内燃机与摩托车》２