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超聲波助力燃料電池高效回收
2025年05月13日 11:12:32
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：910
英國萊斯特大學研究團隊開發(fā)出一種利用聲波技術高效分離材料的新方法或?qū)⒊蔀榻鉀Q該問題的關鍵。
燃料電池是一種將燃料和氧化劑的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學裝置。由于其高效、清潔、低噪音的特點，被認為是一種相對理想的能源載體，受到高度關注，甚至許多清潔能源未來的發(fā)展方向，都依賴燃料電池技術作為支撐。
然而與此同時，目前的燃料電池卻存在造價昂貴回收困難的問題，限制了其發(fā)展。造成這種情況的原因主要來自于燃料電池的核心部件——催化劑涂層膜(CCM)以及膜電極組件。
催化劑涂層膜(CCM)中含有昂貴的鉑族金屬，膜電極組件中包含氟化聚合物膜(PFAS)，并且PFAS膜與CCM之間黏附力極強，這也就導致了回收過程中，兩者難以實現(xiàn)高效分離，如果強行回收，會增加回收成本；如果不回收，不但浪費了寶貴的鉑族金屬，還可能對環(huán)境產(chǎn)生危害。這種與燃料電池本身清潔環(huán)保相違背的情況，也限制了燃料電池的發(fā)展與普及。因此，長期以來，如何有效的回收并處理催化劑涂層膜(CCM)與氟化聚合物膜(PFAS)成為了燃料電池發(fā)展過程中的一個重要課題。
就在近日，英國萊斯特大學研究團隊開發(fā)出一種利用聲波技術高效分離材料的新方法或?qū)⒊蔀榻鉀Q該問題的關鍵。團隊提出，針對燃料電池的回收，可以先用有機溶劑浸泡材料，再結(jié)合水超聲處理剝離PFAS膜與貴金屬。
基于此，團隊進一步開發(fā)了一種連續(xù)分層工藝。這種工藝采用定制刀片式超聲波發(fā)生器，通過高頻超聲作用產(chǎn)生大量微小氣泡，微小氣泡在高壓下破裂，便可以在幾秒鐘內(nèi)將珍貴的催化劑從材料中釋放出來。整個過程在常溫下便完成，并且操作簡便、可擴展性強，無需使用強腐蝕性化學品，節(jié)能環(huán)保，并且具備大規(guī)模工業(yè)化應用的可行性。
從長期發(fā)展來看，該技術不但改變了燃料電池的回收方式，提升了回收效率，更為后續(xù)燃料電池的普及打下了重要的技術基礎，有利于更好的實現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)管理，促進綠色能源體系的完善。也期待未來，燃料電池能夠為我們的生活帶來積極的影響。
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