纳米技术现在 - 新闻稿：清道夫纳米颗粒可以使燃料电池供电的车辆成为现实

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伊利诺伊大学芝加哥大学的工程师是一支合作团队，他们开发了一种材料，该材料可以使燃料电池系统比目前为大多数电动汽车提供动力的电池系统具有竞争优势。

清道夫纳米颗粒可以使燃料电池供电的车辆成为现实

伊利诺伊州芝加哥|发表于2022年4月1日

与锂电池相反，燃料电池技术依赖于催化剂驱动的化学反应来产生能量。锂电池通常可以一次充电100-300英里，但它们也容易受阴极材料和制造的高成本，并且需要几个小时的费用。另外，燃料电池系统利用了氧气和氢等丰富的元素，可以在一次电荷上实现超过400英里的元素 - 可以在五分钟内完成。不幸的是，用来为其反应供电的催化剂是由太昂贵的材料（即铂）制成的，要么太快降解而无法实用。

到目前为止，就是这样。随着新添加剂的开发，科学家可以使廉价的铁硝基燃料电池催化剂更耐用。当添加到化学反应中时，添加材料可保护燃料电池系统免受其两个最腐蚀性的副产品的侵害：不稳定的颗粒，例如原子，分子或离子，称为自由基和过氧化氢。

他们的实验结果在《科学杂志自然能源》中报道。

UIC工程学院的机械和工业工程教授Reza Shahbazian-Yassar和同事使用高级成像技术来研究与材料的反应，材料的反应，这是一种由氧化棘tan的氧化烷纳米粒子组成的添加剂，这些纳米粒子由搜索和启用自由基。原子结构的高分辨率成像使科学家能够定义添加剂所需的结构参数。

``在我们的实验室中，我们能够使用电子显微镜在各种服务条件下捕获材料的高度详细的原子分辨率图像。``通过我们的结构研究，我们了解了添加剂的原子结构中发生了什么，并能够识别清道夫纳米颗粒的大小和尺寸，坦塔略和氧化钛的比率。这导致了解添加剂所需的固体溶液合金的正确状态，以保护燃料电池免受腐蚀和降解。

实验表明，需要诱使和氧化钛的固体溶液，纳米颗粒应为五纳米。该实验还表明，需要塔坦与氧化钛的比例为6-4。

Shahbazian-Yassar说，该比率是纳米颗粒材料的根本清除特性的关键，固态解决方案有助于维持环境的结构。

该实验表明，当将清除纳米颗粒材料添加到燃料电池系统的反应中时，过氧化氢的产率被抑制至小于2％ - 降低51％ - 燃料电池的电流密度衰减从33％降低到只有3个％。

Shahbazian-Yassar说，燃料电池是电池的一种有吸引力的替代品，因为它们的驾驶范围更高，快速充电功能，重量较轻和体积较小，只要我们可以找到更经济的方法来分离和储存氢。” Shahbazian-Yassar说。``在本文中，我们报告了一种方法，该方法使我们更接近使燃料电池动力的车辆和其他燃料电池技术成为现实。

该论文标题为``ta.tiox纳米颗粒作为激进的清除剂''，以提高fe n.c降低氧气减少催化剂的耐用性，是由UIC的Abhijit Phakatkar共同撰写的，并共同撰写了城市Quoxiang Hu的Quoxiang Hu Quoxiang Hu纽约，西北国家实验室的Yuyan Shao和马里兰大学的Liangbing Hu。其他合着者是Hua Xie，Xiaohong Xie，Venkateshkumar Prabhakaran，Sulay Saha，Lorelis Gonzalez-Lopez，Min Hong，Meiling Wu，Vijay Ramani，Mohamad al-Sheikhly和De-en Jiang。

美国能源部，国家科学基金会和马里兰州纳米中心者支持这项研究。

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联系人：
杰奎琳·凯里（Jacqueline Carey）
伊利诺伊大学芝加哥

办公室：312-996-8277

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