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林维明:小电池也有大学问

作者:时间:2007-11-05点击数:

本网讯在近日举行的第四届全国工业催化技术及应用年会上,我校化学化工学院教授、著名化工学者林维明主持的燃料电池科研项目引起与会者的极大兴趣。在11月3日举行的研讨会开幕式上,广州电视台、南方电视台、羊城晚报和信息时报等媒体纷纷把目光对准林教授和他带领的燃料电池科研团队。

“绿色电池”成本高寿命短

据介绍,燃料电池是一种工作效率高、对环境友好的新型发电装置,被称为继电力、火力、核能之后第四代发电装置和替代内燃机的动力装置。国际能源界预测,燃料电池是21世纪最有吸引力的发电方法之一。由于燃料电池使用后对环境没有污染,它作为“绿色电池”而受到世界各国的欢迎。美国阿波罗号、2008年奥运会示范车均有采用燃料电池。

谈起与燃料电池之缘,林教授谈起了10多年前的一次出国学习经历:“那时候在外国第一次接触到燃料电池,就被燃料电池无污染、高效能所深深吸引。”正是因为与燃料电池的这一次“亲密接触”,林教授开始逐渐把科研重点放在燃料电池上。林教授现在带的几个博士生同样是把燃料电池作为研究方向。

燃料电池的最大特点之一就是“无污染”。林教授对记者说:“作为‘绿色电池’的燃料电池,由于燃料主要是由氢气和氧气,燃烧后对环境没有任何污染。而且只要我们不断供给氢气和氧气,燃料电池内就能不断进行反应,不断产生电能。”

然而,由于燃料电池成本较高,寿命短等不足,燃料电池一直未能被广泛推广。为此,林维明教授主持的两个科研项目,从燃料的选择以及能量转化过程两方面入手,力求降低燃料电池成本、延长电池寿命,以助燃料电池工业化并推广使用,尽快让普通民众享受到燃料电池的方便、快捷和高效。

减少“中毒” 延长寿命

记者采访当天在化学化工学院党委书记何蕴华的陪同下一睹试验室“芳容”。记者看到,在这个刚被评为“广州市重点试验室”里,数台具有国际先进水平的实验仪器一字摆开,几名博士生在林教授的指导下进行试验。

据了解,这些仪器中有一部分在国内尚无其它科研机构使用,因此仪器的选择、搭建方法均属“机密”,而且由于目前燃料电池竞争十分激烈,科研机构为保持优势一般不对外开放,甚至挂出“同行勿进”的警示牌,因此,能够进入此试验室参观实属不易。

林教授目前带领的科研团队正在进行的科研项目之一,就是如何通过添加催化剂而减少燃料电池反应时产生的一氧化碳,从而延长电池使用寿命。

据介绍,燃料电池在燃料反应时会产生1%左右的一氧化碳,而一氧化碳会使燃料电池“中毒”,缩短电池的使用寿命。林教授拿起一块试验用燃料电池兴奋地对记者说:“经过无数次试验我们发现,使用新的催化剂后,可以把一氧化碳吸收率提高到99%左右,从而降低电池‘中毒’的可能性,延长使用寿命。”

“害人”甲醇也能为民造福

说起甲醇,大家印象最深的就是“假酒事件”。据了解,以前的燃料电池的燃料需要甲烷添加甲醇进行反应,两者缺一不可。然而,林教授的科研团队通过试验后发现,已经成功地单独使用甲醇作为燃料,通过添加催化剂就能产生电能。

林教授拿起一块“芯片”大小的电池介绍:“以后如果在野外手机没电时,我们只需要通过手机背壳的一条头发般大小的管子往电池里添加甲醇,手机就如同充满电可以继续正常使用。”虽然目前本试验中能产生的电能还很小,但林教授表示,能够产生电能已经是一个成功。

据了解,现在的燃料电池电能转化率大概在70%-80%。“燃料电池中最关键的还是催化剂的选择。”林教授介绍说,“催化剂用得好,转化的效率就会更高。而大部分催化剂添加后可能产生不了电,或者产生的电很少。”

说到未来的努力方向,林教授信心满满地对记者说:“我们的目标是争取转化率达到100%。”

据林教授透露,当这两个项目试验成熟后将申请国家专利,含有“广大催化剂”的燃料电池将有望成为未来手机、笔记本电脑,甚至汽车的“源动力”。

(供稿:新闻中心学生记者吴里扬 编辑:朱玉尊 )