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我国首次将直接甲醇燃料电池成功试飞无人机

(2019-12-18 09:56:51)
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时评

我国首次将直接甲醇燃料电池成功试飞无人机

我国首次将直接甲醇燃料电池成功试飞无人机

时评/三杉       图/来自网络

环球网报道中国科学院大连化学物理研究所12月16日消息,近日其醇类燃料电池及复合电能源研究中心研制的直接甲醇燃料电池驱动天津飞眼公司的垂直起降无人机在天津滨海无人机试验场成功试飞,并通过了大功率变载、冲击振动、低温等可靠性验证。与锂离子电池相比,直接甲醇燃料电池续航时间延长3倍以上,满足了无人机市场对复杂场地起飞和长续航时间的需要。

据介绍,醇类燃料电池及复合电能源研究中心多年来致力于直接甲醇无人机动力电源的研究,本次试飞属国内首次将直接甲醇燃料电池用于驱动无人机,为直接甲醇燃料电池技术在无人机领域的实际应用奠定了重要基础。

国内首次将直接甲醇燃料电池用于驱动无人机,与锂离子电池相比,直接甲醇燃料电池续航时间延长3倍以上,满足了无人机市场对复杂场地起飞和长续航时间的需要。

直接甲醇燃料电池属于质子交换膜燃料电池中之一类,直接使用甲醇水溶液或蒸汽甲醇为燃料供给来源,而不需通过甲醇、汽油及天然气的重整制氢以供发电。相较于质子交换膜燃料电池直接甲醇燃料电池具备低温快速启动、燃料洁净环保以及电池结构简单等特性。这使得直接甲醇燃料电池可能成为未来便携式电子产品应用的主流。

早在2018年大连化物所醇类燃料电池及复合电能源研究中心在燃料电池与超级电容器复合电源研究方面取得新进展他们创新性地设计并构筑了一种基于赝电容材料聚苯胺和电催化材料Pt/C(阴极)或PtRu/C(阳极)的新型双效电极,以此构建了原位直接甲醇燃料电池与超级电容器复合电源。该复合电源借助聚苯胺在阴极(氧电还原反应)与阳极(甲醇电氧化反应)电位区间可发生氧化/还原态转变的特性,实现了超级电容器原位自充电得益于聚苯胺快速的赝电容放电特性,复合电源的脉冲放电性能大幅提升,单体电池功率密度可达4kW/kg,较传统直接甲醇燃料电池提高了80%以上。

同时,甲醇的持续供给保障了复合电源的高能量密度。该工作阐释的赝电容与电化学反应耦合机制为下一代高比特性化学电源提供了新的研究思路。得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金的支持。

本次试飞属国内首次将直接甲醇燃料电池用于驱动无人机,为直接甲醇燃料电池技术在无人机领域的实际应用奠定了重要基础。甲醇燃料电池分为直接甲醇燃料电池(DMFC)和重组甲醇燃料电池(RMFC)两种,它们主要开发用于手机、笔记本电脑等携带型设备中。虽然甲醇燃料电池的能量密度没有其他类型的燃料电池高,但是它具备甲醇燃料容易携带、容易存储等优点,因而甲醇燃料电池更适合于携带型设备。

到目前为止,还没有实际的甲醇燃料电池产品进入民用市场,对于甲醇燃料电池的开发还在进行当中,研究的方向大都集中在对电池的小型化、使用寿命、能量密度、电力效率等方面的改进,甲醇燃料电池要真正量产还需要时间。

目前,在无人机领域已经成功用上,为其他实际应用奠定了重要基础相信在不久的将来,这种电池,将在我们生活中得到广泛的应用。

 

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