非对称电解质耦合燃料电池

酸性还原碱性氧化

把酸性氧还原和碱性氢氧化串成一节单池，靠中和能抬升开路电压，用非贵金属就能跑到远超常规燃料电池的输出。

石磊 · 刘栋 · Lin, Xuanni · Cheng, Ruyi · 冯柳 · Kim, Changmin · 胡传刚 · 邱介山 · Amal, Rose · Dai, Liming

Advanced Materials 2024

具体参数

输出电压

{'zh': '1.81', 'en': '1.81'} V

输出保持率

{'zh': '91', 'en': '91'} %

技术优势

电压高出一倍

利用酸碱中和能提高理论开路电压，在 Fe-N-C 阴极上实现了 1.81 V 的实际输出，远超常规燃料电池通常低于 1.0 V 的水平。

不用贵金属

采用过渡金属单原子 Fe-N-C 催化剂即可获得高性能，避免了铂等贵金属的高成本。

串并联易扩展

多个电池可并联、串联或混联，输出性能显著提升，而成本仅为常规燃料电池的一小部分。

应用场景

• 电化学能源转换器件：提供高电压、耐久、低成本的燃料电池方案，替代传统低电压短寿命电池。
• 氧还原催化剂应用：非贵金属 Fe-N-C 催化剂在此架构中实现高输出，为 ORR 催化剂提供新的应用平台。
• 高性能储能与发电：通过串并联扩展功率，以低成本实现大规模高性能发电。