燃料電池技術(shù)及應(yīng)用

燃料電池技術(shù)及應(yīng)用燃料電池的創(chuàng)造各種燃料電池的技術(shù)燃料電池的應(yīng)用何謂燃料電池？陽(yáng)極：CH4+2H2OCO2+8H++8e-陰極：2O2+8H++8e-4H2O甲烷連接導(dǎo)線利用電化學(xué)反響把氫與氧結(jié)合成水，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，即水電解過(guò)程的逆向反響。氫電子水二氧化碳氧概念燃料電池(FuelCell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池，電就被奇妙地生產(chǎn)出來(lái)。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等，像一個(gè)蓄電池，但實(shí)質(zhì)上它不能“儲(chǔ)電〞而是一個(gè)“發(fā)電廠〞。跨領(lǐng)域燃料電池是一個(gè)跨領(lǐng)域整合性方案，吸引不同領(lǐng)域人才投入，主要有：能源資源材料化工機(jī)械燃料電池的優(yōu)點(diǎn)

能量轉(zhuǎn)化效率高他直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，中間不經(jīng)過(guò)燃燒過(guò)程，因而不受卡諾循環(huán)的限制。目前燃料電池系統(tǒng)的燃料—電能轉(zhuǎn)換效率在45%～60%，而火力發(fā)電和核電的效率大約在30%～40%。有害氣體ＳＯx(chóng)、ＮＯx(chóng)及噪音排放都很低ＣＯ2排放因能量轉(zhuǎn)換效率高而大幅度降低，無(wú)機(jī)械振動(dòng)。燃料適用范圍廣

燃料電池的優(yōu)點(diǎn)積木化強(qiáng)規(guī)模及安裝地點(diǎn)靈活，燃料電池電站占地面積小，建設(shè)周期短，電站功率可根據(jù)需要由電池堆組裝，十分方便。燃料電池?zé)o論作為集中電站還是分布式電，或是作為小區(qū)、工廠、大型建筑的獨(dú)立電站都非常適宜

負(fù)荷響應(yīng)快，運(yùn)行質(zhì)量高燃料電池在數(shù)秒鐘內(nèi)就可以從最低功率變換到額定功率，而且電廠離負(fù)荷可以很近，從而改善了地區(qū)頻率偏移和電壓波動(dòng)，降低了現(xiàn)有變電設(shè)備和電流載波容量，減少了輸變線路投資和線路損失。燃料電池

1839年，Wi11iamGrove爵士通過(guò)將水的電解過(guò)程逆轉(zhuǎn)而發(fā)現(xiàn)了燃料電他的原理。他能夠從氫氣和氧氣中獲取電能。由于氫氣在自然界不能自由地得到，在隨后的幾年中，人們一直試圖用煤氣作為燃料，但均未獲得成功。1866年，WernervonSiemens先生發(fā)現(xiàn)了機(jī)一電效應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)了發(fā)電機(jī)的開(kāi)展，并使燃料電池技術(shù)黯然失色。直到20世紀(jì)60年代，宇宙飛行的開(kāi)展，才使燃料電池技術(shù)重又提到議事日程上來(lái)。出于對(duì)能保護(hù)環(huán)境的能源供給的需求，激發(fā)了人們對(duì)燃料電池技術(shù)的興趣?，F(xiàn)今燃料電池的分類低溫燃料電池（60—120℃）中溫燃料電池(160—220℃)高溫燃科電池(600—1000℃)類型

AFC堿性燃料電池PEMFC或SPFC質(zhì)子交換或固體聚合物燃料電池PAFC磷酸燃料電池MCFC熔融碳酸燃料電池SOFC固態(tài)氧燃料電池特性

無(wú)污染,電效率高制造費(fèi)用非常貴,不適合于工業(yè)應(yīng)用少維護(hù)污染排放在很低的水平,低噪音,固體電解質(zhì)適合于大規(guī)模生產(chǎn),與常規(guī)技術(shù)相比很貴低污染,低噪音,是熱電聯(lián)產(chǎn)電廠的三倍費(fèi)用,隨著連續(xù)運(yùn)行電效率降低有效利用能源,低噪音,沒(méi)有外部氣體配置,腐蝕性電解液有效利用能源,低噪音,沒(méi)有外部氣體配置,腐蝕性電解液對(duì)材料的要求非?？量屉娊怏w氫氧化鉀溶液質(zhì)子可滲透膜磷酸鋰和碳酸鉀固體院瓷體燃料純氫氫，甲醇天然氣天然氣，氫天然氣．煤氣沼氣天然氣．煤氣沼氣氧化劑純氧大氣中的氧氣大氣中的氧氣大氣中的氧氣大氣中的氧氣系統(tǒng)的電效率

60-90％43-58％37-42％＞50%50-65%燃料電池的分類〔1〕堿性燃料電池〔AFC〕〔2〕質(zhì)子交換膜燃料電池〔PEMFC〕〔3〕磷酸燃料電池〔PAFC〕〔4〕熔融碳酸燃料電池〔MCFC〕〔5〕固態(tài)氧燃料電池〔SOFC〕質(zhì)子交換膜燃料電池〔PEMFC〕質(zhì)子交換膜燃料電池以磺酸型質(zhì)子交換膜為固體電解質(zhì),無(wú)電解質(zhì)腐蝕問(wèn)題，能量轉(zhuǎn)換效率高，無(wú)污染，可室溫快速啟動(dòng)。質(zhì)子交換膜燃料電池在固定電站、電動(dòng)車、軍用特種電源、可移動(dòng)電源等方面都有廣闊的應(yīng)用前景，尤其是電動(dòng)車的最正確驅(qū)動(dòng)電源。它已成功地用于載人的公共汽車和奔馳轎車上。再生氫氧電池〔AFC〕再生氫氧燃料電池將水電解技術(shù)(電能+2H2O→2H2+O2)與氫氧燃料電池技術(shù)(2H2+O2→H20+電能)相結(jié)合,氫氧燃料電池的燃料H2、氧化劑O2可通過(guò)水電解過(guò)程得以“再生〞,起到蓄能作用?？梢杂米骺臻g站電源。熔融碳酸燃料電池〔MCFC〕熔融碳酸鹽燃料電池是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質(zhì)隔膜、多孔金屬陽(yáng)極、金屬極板構(gòu)成的燃料電池。其電解質(zhì)是熔融態(tài)碳酸鹽。

反響原理示意圖如下：

陰極：O2+2CO2+4e-→2CO32-

陽(yáng)極：2H2+2CO32-→2CO2+2H2O+4e–

總反響：O2＋2H2→2H2O直接甲醇燃料電池

直接甲醇燃料電池——簡(jiǎn)稱DMFC〔DirectMethanolFuelCell〕。它是以甲醇為燃料，通過(guò)與氧結(jié)合產(chǎn)生電流的，優(yōu)點(diǎn)是直接使用甲醇，省去了氫的生產(chǎn)與存儲(chǔ)。

其電化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程又可分為兩種方式，一種是直接燃料電池，另一種是間接燃料電池。直接燃料電池主要是甲醇在陽(yáng)極被電解為氫和二氧化碳，氫通過(guò)質(zhì)子膜到陰極與氧氣反響并同時(shí)產(chǎn)生電流。間接燃料電池是先將甲醇進(jìn)行煉解或重整得到氫，然后再由氫和氧通過(guò)質(zhì)子膜電解槽反響而獲得供給汽車動(dòng)力的電能。圖為世界最小的甲醇燃料電池。

直接甲醇燃料電池世界最小的甲醇燃料電池

燃料電池理燃料電池日本那么武公司的產(chǎn)品在改進(jìn)后，到達(dá)了160mW/cm2的高功率密度，性能約為原來(lái)的1.5倍。據(jù)分析，之所以能到達(dá)如此高的性能，主要原因在于使用了有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的混合技術(shù)來(lái)制作電解質(zhì)材料，從而大大減少了甲醇透過(guò)電解質(zhì)膜的“甲醇滲透〞現(xiàn)象，并提高了電解質(zhì)膜的形狀穩(wěn)定性。那么武公司從事燃料直接使用液態(tài)甲醇的DMFC電解質(zhì)膜的開(kāi)發(fā)，由于DMFC具有無(wú)需燃料改質(zhì)器、可在低溫下工作等優(yōu)點(diǎn)這種燃料電池以甲醇為能量來(lái)源。

這種燃料電池以甲醇為能量來(lái)源，，筆記本電腦將不再用充電。固體氧化物燃料電池

固體氧化物燃料電池采用固體氧化物作為電解質(zhì)，除了高效，環(huán)境友好的特點(diǎn)外，它無(wú)材料腐蝕和電解液腐蝕等問(wèn)題；在高的工作溫度下電池排出的高質(zhì)量余熱可以充分利用，使其綜合效率可由50%提高到70%以上；它的燃料適用范圍廣，不僅能用H2，還可直接用CO、天然氣〔甲烷〕、煤汽化氣，碳?xì)浠衔?、NH3、H2S等作燃料。這類電池最適合于分散和集中發(fā)電。

其工作原理如下圖：固體氧化物燃料電池原理圖和一般燃料電池一樣，固體氧化物燃料電池也是由陽(yáng)極、陰極及兩極之間的電解質(zhì)組成,但工作溫度相對(duì)較高，一般在800~1000℃。在陽(yáng)極一側(cè)持續(xù)通入燃料氣，例如H2、CH4、煤氣等，具有催化作用的陽(yáng)極外表吸附燃料氣體例如氫，并通過(guò)陽(yáng)極的多孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)散到陽(yáng)極與電解質(zhì)的界面。在陰極一側(cè)持續(xù)通入氧氣或空氣，具有多孔結(jié)構(gòu)的陰極外表吸附氧，由于陰極本身的催化作用，使得O2得到電子變?yōu)镺2-，在化學(xué)勢(shì)的作用下，O2-進(jìn)入起電解質(zhì)作用的固體氧離子導(dǎo)體，由于濃度梯度引起擴(kuò)散，最終到達(dá)固體電解質(zhì)與陽(yáng)極的界面，與燃料氣體發(fā)生反響，失去的電子通過(guò)外電路回到陰極。固體氧化物燃料電池是一種新型全固體燃料電池，具有以下優(yōu)點(diǎn)：使用全固體組件，不存在對(duì)漏液、腐蝕管理問(wèn)題；可以用天然氣作燃料，通過(guò)內(nèi)部或外部重整利用石化燃料，有利于環(huán)境保護(hù)；不需要使用貴金屬催化劑，從而節(jié)約了貴金屬；余熱溫度較高，可以直接利用；可忽略正負(fù)極極化損失，極化損失集中在電解質(zhì)電阻上;電解質(zhì)的性能較穩(wěn)定，抗毒性較好；連續(xù)供給燃料、氧化物，電池就可連續(xù)發(fā)電。

我國(guó)硅酸鹽固體氧化物燃料電池取得突破目前各類燃料電池中能量轉(zhuǎn)化效率最高的“陶瓷電池〞，竟是一枚約1毫米薄、巴掌大小的陶瓷片。從中科院上海硅酸鹽研究所得悉，該所固體氧化物燃料電池小組在國(guó)內(nèi)率先取得突破進(jìn)展，有能力將300片“陶瓷電池〞層疊串聯(lián)，功率可滿足一戶普通家庭用電需求。一塊僅10厘米見(jiàn)方的陶瓷電池單片。其關(guān)鍵夾層是一片以氧化鋯為主要成分的特種陶瓷，厚度為0.015毫米，比紙還薄。陶瓷薄膜正面涂有黑色的稀土金屬?gòu)?fù)合氧化物，作為正極；反面是一層較厚的綠色“金屬陶瓷〞，作為負(fù)極。燃料電池電子設(shè)備應(yīng)用

隨著電子產(chǎn)品小型化的進(jìn)展，當(dāng)前鋰離子電池的能量密度，已經(jīng)不能滿足便攜式筆記本電腦、移動(dòng)、PDA等電子設(shè)備的要求了。例如：一臺(tái)新型的P4筆記本電腦平均功耗在100W左右，假設(shè)工作10h那么需1kW·h，用7.4W·h的鋰離子聚合物電池供電需140塊，重量可達(dá)5～6kg；高性能的CPU要求400A/μs的轉(zhuǎn)換速率和100A以上的峰值電流，到2005年，此值將分別到達(dá)1000A/μs和150A；當(dāng)移動(dòng)增加接收地面數(shù)字電視功能，采用大型真彩顯示屏?xí)r，其供電量可增加到現(xiàn)在的〔通常為700mA·h〕3～4倍，達(dá)2A·h以上。這一切都對(duì)微電子產(chǎn)品的供電系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。燃料電池電子設(shè)備新的水燃料電池將是世界上最小的具備2瓦輸出能力的電池。這種電池利用DoCoMo公司的recharger技術(shù)和Aquafairy公司的薄膜技術(shù)將水中的氫別離出來(lái)，而放電時(shí)氫也發(fā)生化學(xué)反響重新變成水。同樣尺寸的水燃料電池所能提供的電能是甲醇燃料電池的8倍，也就是說(shuō)水燃料電池完全可以做得非常小以適應(yīng)的尺寸。與鋰離子電池相比，水燃料電池的充電時(shí)間相當(dāng)，容量那么大上數(shù)倍，因此的待機(jī)時(shí)間也可以延長(zhǎng)至數(shù)星期乃至一兩個(gè)月，通話時(shí)間也可以不再用小時(shí)計(jì)算。燃料電池電子設(shè)備應(yīng)用東芝近年來(lái)，在各種展會(huì)上都會(huì)展出其設(shè)計(jì)研發(fā)的筆記本燃料電池，新型燃料電池采用甲醇作為燃料，通過(guò)化學(xué)反映產(chǎn)生電能，與采用鋰電池的東芝公司自己生產(chǎn)的筆記本電腦相比，50CC的甲醇可以連續(xù)使用5小時(shí)，超過(guò)鋰電池兩倍以上。燃料電池的另一個(gè)好處時(shí)只需填充燃料，而不必像鋰電池那樣再次充燃料電池中的甲醇依靠含二氧化碳的氧氣的化學(xué)反映產(chǎn)生電能，排出物就是水，屬于無(wú)公害能源。東芝的燃料電池采用甲醇與氧氣直接產(chǎn)生化學(xué)反映的“直接反映甲醇〞。東芝展示的燃料電池供電的筆記本樣機(jī)

燃料電池電子設(shè)備日前，韓國(guó)的第一大化工公司LG化工已成功研制出可持續(xù)使用10小時(shí)的筆記本燃料電池。LG電子對(duì)外揭開(kāi)了未來(lái)在筆記本上使用的甲醇燃料電池的神秘面紗，并宣布在今年的后半旬將全面商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，該燃料電池總體上比較便于攜帶。燃料電池電子設(shè)備日立終于在近期開(kāi)發(fā)出如AA電池一般大小的燃料電池內(nèi)藏50立方厘米的甲醇，能讓普通的PDA產(chǎn)品堅(jiān)持使用6-8個(gè)小時(shí)。而據(jù)說(shuō)日立正在開(kāi)發(fā)能讓甲醇濃縮的技術(shù)，到時(shí)候電池將會(huì)有更長(zhǎng)的使用時(shí)間。燃料電池在汽車上應(yīng)用燃料電池汽車的特點(diǎn)1、效率高燃料電池汽車路試時(shí)可以到達(dá)40~50%的效率而普通汽車只有10~16%。燃料電池汽車總效率比混合動(dòng)力汽車也要高。2、環(huán)保燃料電池電動(dòng)汽車僅排放熱和水——高效、環(huán)境友好的清潔汽車。3、可持續(xù)開(kāi)展燃料電池可節(jié)省石油。目前令全世界對(duì)石油的依存度，超過(guò)警戒線30%，預(yù)計(jì)2021年>60%。燃料電池汽車的研發(fā)進(jìn)展在全球溫室效應(yīng)與能源問(wèn)題逐漸受到各國(guó)政府的重視下，主要國(guó)家之污染法規(guī)漸趨嚴(yán)格，因此對(duì)低污染車輛之需求勢(shì)必增加。因而汽車業(yè)界近年來(lái)一直致力于開(kāi)發(fā)氫燃料電池車。其中較為領(lǐng)先的有美國(guó)通用、日本豐田和本田等。國(guó)內(nèi)有上海的超越號(hào)，東風(fēng)的楚天一號(hào)。布什：美國(guó)要戒“石油癮〞在加州力推氫能源汽車

美國(guó)總統(tǒng)布什在加利福尼亞州首府發(fā)表講話，呼吁國(guó)人改變習(xí)慣，盡快從傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)換到更清潔的氫能源汽車。布什在當(dāng)天在參觀“加州燃料電池伙伴方案〞時(shí)他說(shuō)，如今原油價(jià)格飛漲，迫使消費(fèi)者為汽油付出高價(jià)，損害了美國(guó)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力，加重了環(huán)境污染，也使美國(guó)更嚴(yán)重地依賴外國(guó)石油資源供給，因此美國(guó)必須改變“對(duì)石油上癮〞的現(xiàn)狀。從２００３年開(kāi)始，美國(guó)在５年內(nèi)撥款１２億美元資助氫燃料電池的研究，迄今已取得一定成果。通用Hy-wire

氫動(dòng)三號(hào)

由200塊相互串聯(lián)在一起的燃料電池塊組成的電池組產(chǎn)生電力，通過(guò)68升的氫氣儲(chǔ)存罐向燃料電池組提供氫氣。電池組所產(chǎn)生的電能輸入電動(dòng)機(jī)后，通過(guò)功率為60千瓦/82馬力三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，并幾乎不產(chǎn)生任何噪音。一次充氣行駛里程分別可達(dá)400公里和270公里。通用Hy-wire氫動(dòng)三號(hào)的電池組通用汽車氫燃料電池車Sequel

Sequel可連續(xù)行駛300英里，且能夠在10秒內(nèi)由靜止?fàn)顟B(tài)加速到60英里/小時(shí)。Sequel燃料電池系統(tǒng)內(nèi)的氫能源可以被直接轉(zhuǎn)換為電能。車輛加速時(shí)備用高壓鋰電池系統(tǒng)可向三只驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供額外動(dòng)力；車輛剎車時(shí)鋰電池系統(tǒng)可以用來(lái)儲(chǔ)存剎車時(shí)回收的能量以提高車輛的連續(xù)行駛能力。其電氣系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)組成，其中高壓系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)裝置提供動(dòng)力，42V系統(tǒng)為一般電氣設(shè)備供電，12V系統(tǒng)為輔助設(shè)備提供電源。奔馳公司的燃料電池車“B-Cell〞。馬達(dá)輸出功率達(dá)100kW以上。充氫壓力為70MPa，持續(xù)行駛距離大約為400km。充電電池是鋰電池，輸出功率為20kW。同濟(jì)大學(xué)參與研制的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。它能在14秒內(nèi)加速到80公里，最高時(shí)速達(dá)110公里，可連續(xù)行駛210公里。在車后行李箱內(nèi)，放置的是可充氣的氫氣瓶，燃料氫氣從這里沿管道進(jìn)入反響器，和空氣中的氧氣結(jié)合釋放能量，提供汽車前進(jìn)的動(dòng)力。為防止氫氣從瓶中逃逸，氫氣瓶采用了鋁板碳纖維的特殊材料，里面層層設(shè)防。為平安起見(jiàn)，在后廂內(nèi)還安裝了監(jiān)測(cè)器，一旦氫氣濃度升高，它會(huì)及時(shí)報(bào)警。經(jīng)測(cè)試該車在污染排放、CO2排放、噪聲、蛇行和燃料經(jīng)濟(jì)性方面到達(dá)A級(jí)水平。超越二號(hào)本田的氫動(dòng)力車FCX

本田的ＦＣＸ氫動(dòng)力車已經(jīng)在美國(guó)加利福尼亞州獲準(zhǔn)上市。燃料電池在汽車上應(yīng)用上海神力科技120KW第三代燃料電池大巴發(fā)動(dòng)機(jī)和車上海神力科技承擔(dān)了國(guó)家863方案“燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)〞工程神力公司燃料電池車神力公司燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)所采用的技術(shù)路線，不同于國(guó)際知名的大公司如加拿大巴拉德公司(BallardPowerSystems)、美國(guó)通用汽車公司(GM)等的高壓運(yùn)行技術(shù)，自主開(kāi)發(fā)了常壓運(yùn)行的燃料電池技術(shù)，系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單，平安性、可靠性高，且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已申請(qǐng)中國(guó)、美國(guó)專利102項(xiàng)。自2002年起，神力公司為清華大學(xué)的燃料電池大巴研制了三代(第一代50kw，第二代60kw，第三代100kw)發(fā)動(dòng)機(jī)。凈輸出功率100KW

最大穩(wěn)定輸出功率120KW

峰值輸出功率150KW

電壓★300-480V(可以根據(jù)用戶要求調(diào)整)

電流★0-400A

能量轉(zhuǎn)化效率45%-52%

燃料存儲(chǔ)方式高壓鋁內(nèi)膽、碳纖維纏繞環(huán)氧樹(shù)脂浸漬的儲(chǔ)氫罐

燃料類型氣態(tài)氫

操作環(huán)境環(huán)境溫度0-50℃

相對(duì)濕度0-95%

工作溫度60-80℃

工作壓力常壓

物理特性長(zhǎng)寬高1040mm×680mm×690mm*2

重量560kg(不包括驅(qū)動(dòng)電機(jī))

噪聲76dB120KW第三代燃料電池大巴發(fā)動(dòng)機(jī)燃料電池汽車尚需解決的問(wèn)題讓燃料電池汽車走下生產(chǎn)線投入市場(chǎng)，還需要解決許多的實(shí)際問(wèn)題，1整車的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)2車用燃料氫，其制備、儲(chǔ)存和分配等環(huán)節(jié)都存在問(wèn)題3電池系統(tǒng)性能有待提高，有小型化和輕型化要求4本錢(qián)高，現(xiàn)有50KW質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的本錢(qián)為300美分/KW，是內(nèi)燃機(jī)的10倍最新技術(shù)

-----以酶為根底的生物燃料電池牛津大學(xué)凱利·維森特博士及其同事在酶根底上研制成一種燃料電池，它比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)燃料電池廉價(jià)很多倍。

以酶為根底的第一個(gè)氫燃料電池樣品目前雖然只能輸出0.7伏電壓和微小電流———足以使電子表行走，還能確保各種袖珍電子裝置的用電。=維森特博士研制的燃料電池中既沒(méi)有鉑催化劑，也沒(méi)有交換膜片，而是利用兩種廉價(jià)的酶：一種取自細(xì)菌的氫化酶，另一種是取自真菌的蟲(chóng)漆酶，它們能參加與催化劑相同的反響。每個(gè)電極上覆蓋有這兩種酶中的一種。由于每一種酶能加速自身的反響，因此這種生物燃料電池不需要膜片，因?yàn)椤叭紵暤膬煞N成分———空氣和氫氣在燃料電池中能自由混合。

其實(shí)，試驗(yàn)樣品是一個(gè)帶有兩個(gè)電極的簡(jiǎn)單玻璃瓶，電極上覆蓋有酶，研究人員在試驗(yàn)樣品上加上空氣和少量〔百分之幾〕氫氣混合物時(shí)，即成功地獲得了電流。最新科技

------美國(guó)空軍學(xué)院研究無(wú)人機(jī)用氫燃料電池技術(shù)最新科技

------美國(guó)空軍學(xué)院研究無(wú)人機(jī)用氫燃料電池技術(shù)

美國(guó)空軍學(xué)院位于科羅拉多州，目前有11個(gè)院系在開(kāi)展無(wú)人機(jī)有關(guān)技術(shù)的研究，其中化學(xué)部的教員和學(xué)生們正在研究可用于無(wú)人機(jī)的氫燃料電池技術(shù)?；瘜W(xué)式氫發(fā)生器的總體設(shè)想是利用鋰和鋁的氫化物作為儲(chǔ)氫原料，通過(guò)化學(xué)反響將這些金屬氫化物中的氫元素釋放出來(lái)，這就產(chǎn)生了燃料電池所需的氫燃料。對(duì)一架無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，氫燃料的釋放速度和流量必須與它所需要的電能相匹配。在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，氫燃料電池技術(shù)的主要應(yīng)用對(duì)象將是采用電推進(jìn)的小型無(wú)人機(jī)。與采用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)相比，電推進(jìn)的聲輻射和熱輻射都較低，所以能提高無(wú)人機(jī)的低可探測(cè)性能。此外它能可靠地起動(dòng)，并且非常緊湊。但是，今天的常規(guī)電池對(duì)電推進(jìn)無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)仍然太重，而氫燃料電池的重量要比等功率的常規(guī)電池輕50%以上。目前已實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)目標(biāo)，即氫原料的產(chǎn)氫率按重量比算到達(dá)6%，這就是說(shuō)100磅(45.4千克)的氫原料能產(chǎn)生6磅(約2.72千克)的氫。這聽(tīng)起來(lái)很少，但由于氫是一種很輕的元素，6磅(約2.72千克)氫氣的體積超過(guò)30000升。此研究所正打算嘗試將產(chǎn)氫率進(jìn)一步提高到18%“。目前，為實(shí)現(xiàn)6%產(chǎn)氫率而采用的化學(xué)方法的潛力實(shí)際上僅發(fā)揮了一半。學(xué)員們正在進(jìn)行試驗(yàn)以解決這個(gè)問(wèn)題。他們正嘗試?yán)眉{米技術(shù)使氫原料的每個(gè)原子都能得到利用，還在研究利用催化劑提高反響過(guò)程中的產(chǎn)氫速度，這樣可能也能提高氫原料的利用率。美國(guó)陸軍已經(jīng)試驗(yàn)了9臺(tái)已開(kāi)發(fā)的氫發(fā)生器/50瓦燃料電池組合原型。目前這種系統(tǒng)本錢(qián)過(guò)高，所需化合物稀少，并且難以實(shí)現(xiàn)再充電。目前所取得的積極成果是所產(chǎn)生的氫不需要在低溫或高壓的環(huán)境中存儲(chǔ)，而可在常溫常壓下永遠(yuǎn)保持穩(wěn)定，直到你開(kāi)啟燃料電池使之發(fā)生作用。但是,就像許多新技術(shù)一樣，它走向?qū)嵱眠€有許多工作要做，包括進(jìn)一步提高產(chǎn)氫率的許多研究，大量的工程化開(kāi)展工作和對(duì)制造技術(shù)的投資。從根底