神秘代码 SKY-001
SKY-001
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神秘代码
氢能领域
近日,中国石化石科院及催化剂有限公司在集团公司科技部支持下实现了氢燃料电池产业链关键核心材料的自主量产,主要指标优于国际同类型商业催化剂水平。
什么是氢燃料电池
与传统的电池相比,
氢燃料电池具有
能量转换效率高、零排放、环境友好等优点,
是我国实现氢能下游应用的关键技术,
也是我国实现“碳达峰”“碳中和”目标的重要途径。
氢 → 电
氢燃料电池利用电催化剂,促使氢气在电池阳极发生失电子反应,氧气在阴极发生得电子反应最终生成水,并将这一过程中产生的化学能直接转换为电能加以利用。
氢燃料电池运行过程中,电催化剂推动着电池电极上的氧化还原反应,是驱动电化学反应的关键核心材料,其性能也对燃料电池性能有着决定性影响。但我国氢燃料电池电催化剂依赖进口,自主量产电催化剂对攻克氢燃料电池关键核心技术具有重要意义。
关键核心技术
SKY-001“十三五”期间,中国石化敏锐抢抓氢能大发展的历史机遇,由科技部牵头,布局石科院等科研单位成立研发团队,针对氢燃料电池核心材料开展科技攻关。
SKY-001
“天女散花”转变为“定向播种”
石科院研发团队发现,以纳米级别的铂颗粒(Pt)和炭黑(C)为原材料制备的Pt/C阴极电催化剂可以大幅改善阴极电催化剂的电池效率低的问题,且催化剂中铂含量越高,其性能就越好。经过反复技术攻关,研发团队创新性开发了“耦合-还原”工艺,使铂颗粒由原先的“天女散花”转变为“定向播种”,成功制备出铂的质量分数最高达70%的Pt/C电催化剂SKY-001,使催化剂的稳定性和活性都产生了飞跃。
SKY-001电催化剂
石科院燃料电池团队经过数年持续研究,于2021年4月通过中国石化科技部组织的技术评议,评议专家一致认为:
石科院自主研发的氢燃料电池Pt/C电催化剂SKY-001活性与稳定性表现均优于同类商业催化剂,实现了驱动氢燃料电池电化学反应核心材料的自主化。
石科院燃料电池团队依托中国石化催化剂有限公司长岭分公司建设的氢燃料电池催化剂生产装置,双方共同解决了从实验室规模至工业生产规模的系列工程放大问题,打通了催化剂生产全流程,工艺流程简捷,批次一致性良好,于2022年6月成功实现公斤级量产。
打通工艺生产全流程
中国石化SKY-001电催化剂一经研发便受到业内广泛关注,目前国内已有多家电堆装配等氢能领域企业表达了明确合作意向,预计未来可应用于氢能交通、分布式发电及绿氢炼化等多个领域,持续为我国氢能产业发展注入石化力量。