稀有金屬觸媒用量減半,可望促進空氣電池實用化開發

 

刊登日期:2022/3/14
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日本電子材料與零組件製造商FDK發表成功地開發出觸媒使用量大幅減少之空氣電池用空氣電極。FDK重新檢視了空氣電極的材料,進而將含稀有白金族元素之燒綠石型(Pyrochlore)鉍釕氧化物(Bismuth Ruthenium Oxide)的觸媒使用量予以減半。

FDK開發中的氫空氣電池在正極使用氧氣,負極則採用了儲氫合金。空氣電極係以鉍釕氧化物為觸媒,並利用導電材料、氟樹脂黏合劑等製作而成,相較於既有方法是在導電材料中使用粒徑2~3 μm的鎳粉末,改良品則採用了1~2 μm的石墨粉末。經確認,使用鎳粉末的空氣電極鉍釕氧化物量為15 mg/cm2,而使用石墨粉末之空氣電極的鉍釕氧化物量為7.5 mg/cm2

FDK也將兩種空氣電極與不織布隔離膜、在發泡鎳填充儲氫合金製成的負極,試作了空氣電池並進行充放電實驗,並確認即使鉍釕氧化物量減半,改良品經過3循環的放電電壓仍可維持同等數值。此外,經過30回反覆充放電,循環特性仍與既有製品相當,且未出現因使用石墨而導致空氣電極顯著劣化的狀況。

透過此次的檢證結果,FDK認為空氣電極的氣體擴散性與鉍釕氧化物分散性的提升,抑制了空氣電極內鉍釕氧化物凝集的狀況,進而讓鉍釕氧化物在放電反應時更有效地發揮觸媒機能。空氣電池利用無限存在於空氣中的氧做為正極活物質而被視為種夢幻般的超級電池,相關實用化備受矚目。FDK也計畫以此次開發的新技術為基礎,進一步推動量產技術的研究發展,並將於2022年度起展開空氣電池的場域實證。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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