目前的氫燃料電池的工作原理是:首先,氫氣被電離為帶正電荷的質(zhì)子和帶負電荷的電子,電子通過燃料電池的電路,而質(zhì)子則通過質(zhì)子交換膜。在電路的另一邊,質(zhì)子、電子同氧氣結(jié)合生成水,這個化學反應產(chǎn)生了電能,因為其副產(chǎn)品是水,所以氫燃料電池非常環(huán)保。
目前在氫燃料電池中使用的質(zhì)子交換膜均采用全氟化聚合物材料合成,該材料穩(wěn)定性好、使用壽命長,但制造成本過高,售價昂貴。因此,為了獲得穩(wěn)定而廉價的燃料電池,質(zhì)子交換膜是一個突破點。目前,科學家有兩種方法:一是減少質(zhì)子交換膜的用量,朝薄型電解質(zhì)發(fā)展;二是研制新型價廉的質(zhì)子交換膜。
另外,氫燃料電池的基本問題之一是,這些燃料電池喜歡在高溫低濕的環(huán)境下工作。然而,在這樣的環(huán)境下,很少有物質(zhì)能夠有效地傳導質(zhì)子。
美國馬薩諸塞大學安默斯特校區(qū)的??āざ髻愐⑼呤菄铱茖W基金會下屬的“化學創(chuàng)新為未來加油”研究中心的負責人,他同該校的聚合體科學家賴安·海沃德、物理學家馬克·圖沃明恩合作,提出了一種新的質(zhì)子交換膜設計理念,能夠滿足這種需要,其研究成果發(fā)表在最新一期的《自然·化學》雜志上。
恩賽耶曼阿瓦團隊已經(jīng)證明,一個擁有納米大小的通道的物質(zhì)能夠有效地運輸電荷,這些通道正如完美的導管,可以將質(zhì)子從質(zhì)子交換膜的一邊移送到另一邊,這一點對提高燃料電池的效率非常關鍵。他們的發(fā)現(xiàn)將有助于研究人員設計出高效穩(wěn)定、耐用且對溫度要求不高、價格低廉的質(zhì)子交換膜。
恩賽耶曼阿瓦表示,這是一個“相當令人興奮的進步”。他們主要將質(zhì)子交換膜內(nèi)的導電和非導電區(qū)域通過一個聚合物納米結(jié)構(gòu)連接在一起,來獲得很好的效果。他進一步解釋說,有人可能認為,使用兩個電極之間100%的導電區(qū)域能夠最好地實現(xiàn)質(zhì)子導電,但情況并非如此,我們認為,通過將導電和非導電的兩
據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)近日報道,個相反的區(qū)域連接在一起,可以更好地改進質(zhì)子交換膜導電性能。
該解決方案的靈感來自于自然。恩賽耶曼阿瓦他們發(fā)現(xiàn),人體內(nèi)某些天然的蛋白質(zhì)在不需要水的情況下,能夠高速地在幾納米的范圍內(nèi)運送質(zhì)子群。因此,他們假設,或許某些形狀或者某些將導電和非導電的納米結(jié)構(gòu)組合在一起形成的嵌段共聚物能夠更好地傳導質(zhì)子。
恩賽耶曼阿瓦表示,這個非天然的方式的成本收益率也很高,他們已經(jīng)證明,一個100%導電區(qū)域并不如一個由導電區(qū)域和非導電區(qū)域混合而成的“雜交”區(qū)域的導電效果好,后者的電導率可能是前者的1000倍,他的研究團隊正在嘗試用四套不同的聚合物設計新的質(zhì)子交換膜。
目前市場上大多數(shù)的電動自行車一般都是為女性或老年人設計,所以并沒有男人味,因此日本YAMAHA發(fā)動機在旗下的PAS電動自行車系列中,新增一款專為男性設計的Brace,造型上就是以越野車為基礎,并加上鋰氫電池馬達組,且車身顏色為白、黑紅三種選擇,但最大特點乃裝配全新的「S.P.E.C.8」(Shift Position Electric Control×八段變速)系統(tǒng),藉由計算機控制讓騎乘者更輕松。
具備高剛性鉆石車架的PASBrace,全長為1760mm,包含把手在內(nèi)寬為530mm,高度依照座椅調(diào)整從820mm到1000mm不等,由于搭載電動馬達和電池組,故車重高達22.1公斤!如果是住在沒有電梯的公寓,每天抬上搬下大概不出一個月就可練出完美的肌肉。當然由于售價高達日幣125800圓,約合人民幣8554元。因此原廠配備兩段式車鎖,用以防盜。