中国科学院院士、南方科技大学讲席教授赵天寿,副教授魏磊、曾林团队研制出了一种新型高性能全液体甲酸氧化还原燃料电池(LFARFC)。该研究突破了传统燃料电池的限制,将价态发生偏移的液流电池电解液用作燃料电池阳极反应物,取代了传统的氧还原反应(ORR)电极,不仅能高效产生电能,还可以对液流电池的电解液进行重整,从而恢复液流电池容量,让废弃电解液“变废为宝”。相关研究成果近日发表于《能源与环境科学》。
在LFARFC中,研究人员采用含有氧化还原活性物质的电解液作为燃料电池的阴极活性物质,取代了传统的ORR电极,解决了甲酸燃料电池中混合电势和阴极电化学动力学效率低下的问题。
为了提升输出功率密度,研究人员使用铋修饰的铂碳电催化剂,提升了甲酸的氧化反应效率,并显著增强了一氧化碳耐受性。在此基础上,LFARFC在多个关键性能指标上表现优异,开路电压达到1.23伏、峰值功率密度为每平方厘米281.5毫瓦,分别比传统甲酸燃料电池提升了55.7%和235.1%。