【科技】新能源革命之燃料电池
燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
燃料电池作为目前具有可观发展前途的动力电源，近年来已成为新能源领域的技术研究热点。其发电原理是通过氧或氧化剂进行氧化还原反应，将燃料中的化学能转化为电能。由于燃料电池具有环保、廉价、转化效率高、方便使用等特点，因此常用于一些离网型电子或电气设备的供电。
近期，中国、英国和荷兰的科学家们有了一项新发现，质子可“穿越”石墨烯以及氮化硼等具有单原子层厚度的二维纳米材料。这一发现，是人类认知石墨烯及氮化硼材料特性的新发现，有望解决燃料电池中的核心部件“质子传导膜”存在的燃料渗透等难题。
据了解，石墨烯是一种由碳原子按照六角蜂巢晶格排列而成的单层网状二维材料，二维氮化硼纳米材料也具有跟石墨烯相似的六角网状结构。中英荷的科学家在研究时发现，质子能够比较容易的“穿越”石墨烯和氢化硼等二维材料，而其他物质则很难穿越，从而可以作为燃料电池中的“质子传导膜”，解决燃料渗透的问题，并且可以通过升高温度或加入催化剂提升质子穿越效率。
图为石墨烯类膜材料质子传输概念图（图片来源：光明科技网）
这一突破性的发现，可使现代燃料电池更高效、更安全、更环保、更轻薄，从而促进燃料电池的大范围推广。其应用可以从移动电子设备电源到航空航天、国防领域。燃料电池的广泛应用，将对不可再生能源及环境的保护具有重要意义。
大自然和科学家们总是能给我们不断的带来惊喜，前几天，美国科学家也打造出了“活体燃料电池”，通过在蟑螂体内插电极发电，而且在蟑螂体内植入电极后，蟑螂仍然可以正常的爬行。研究人员称，昆虫进食时将产生化学反应，可以作为燃料转变化学能量为电子能量。这就像人们进食时将食物分解成葡萄糖，然后进入血液为大脑提供燃料，蟑螂和其他昆虫能够将它们的食物转变为叫做海藻糖的血糖，研究人员使用一种正电极能够分解海藻糖成为更简单的糖，当他们插入一个负电极便能释放电子提供电流。这种利用活物进行发电的技术真正的是零污染、节能环保。
或许在不久的将来，人们在旅途或公众场合中，能够依靠随身携带的“移动发电厂”。更酷的是，人们可能在带着自家的宠物遛弯时，都能够方便的享受来自宠物体内的无污染电能量。当然，燃料电池相关技术的应用推广可能尚待时日，我们就期待着这种即安全环保又新潮的燃料电池革命尽快到来吧！
注：封面图片和文中图片均来源于网络
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