以粉狀鈉硼氫化鈉為燃料的電池汽車制氫系統水解率提高

硼氫化鈉（NaBH 4）由于其較高的能量密度，因此其對于燃料電池電動汽車和燃料電池混合動力汽車是一種很具吸引力的燃料。提出并構建了一種高密度氫生成系統，該系統通過粉狀鈉硼氫化鈉的水解產生大量氫。然而，該系統在最開始運行時（尤其是低溫情況下），氫生成率較低，導致無法進行長時間駕駛測試。

為解決這個問題，在系統開始運行時，添加了一種酸性溶液催化劑，相比于使用常規鎳催化劑，該催化劑使氫生成速率增加了25倍。研究證實，使用這樣一個快速氫生成系統，對于一個100W燃料電池的發電特性影響不大，同時對一個由粉狀鈉硼氫化鈉為燃料的燃料電池汽車進行了成功駕駛測試。

研究中使用所提出的冷起動系統進行了2個測試：①測定了氫生成量和鈉硼氫化鈉溶液的溫度；②測定了一個100W燃料電池從最開始反應到發電的時間及發電特性。

在第一個測試中，在常規鎳催化劑催化產生氫之前，冷起動系統能夠在250s內產生約100L氫，同時在20min的運行時間內，可節約33W·h的電能。在第二個測試中，將冷起動系統應用于一個原型制氫系統，通過使用冷起動系統，不需要加熱器，燃料電池的發電時間可縮短為原來常規方法的1/3，同時節約10.2W·h的電能，其最大發電量為108W，這表明冷起動系統有足夠的發電特性。此外，研究還證實100W燃料電池沒有出現短期降解現象。對一個以粉狀鈉硼氫化鈉為燃料的燃料電池汽車進行了駕駛測試。

刊名：Industry Applications, IEEE Transactions on（英）

刊期：2014年第4期

作者：Keisuke Tomoda et al

編譯：王迪