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超声波助力燃料电池高效回收
2025年05月13日 11:12:32
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：375
英国莱斯特大学研究团队开发出一种利用声波技术高效分离材料的新方法或将成为解决该问题的关键。
燃料电池是一种将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学装置。由于其高效、清洁、低噪音的特点，被认为是一种相对理想的能源载体，受到高度关注，甚至许多清洁能源未来的发展方向，都依赖燃料电池技术作为支撑。
然而与此同时，目前的燃料电池却存在造价昂贵回收困难的问题，限制了其发展。造成这种情况的原因主要来自于燃料电池的核心部件——催化剂涂层膜(CCM)以及膜电极组件。
催化剂涂层膜(CCM)中含有昂贵的铂族金属，膜电极组件中包含氟化聚合物膜(PFAS)，并且PFAS膜与CCM之间黏附力极强，这也就导致了回收过程中，两者难以实现高效分离，如果强行回收，会增加回收成本；如果不回收，不但浪费了宝贵的铂族金属，还可能对环境产生危害。这种与燃料电池本身清洁环保相违背的情况，也限制了燃料电池的发展与普及。因此，长期以来，如何有效的回收并处理催化剂涂层膜(CCM)与氟化聚合物膜(PFAS)成为了燃料电池发展过程中的一个重要课题。
就在近日，英国莱斯特大学研究团队开发出一种利用声波技术高效分离材料的新方法或将成为解决该问题的关键。团队提出，针对燃料电池的回收，可以先用有机溶剂浸泡材料，再结合水超声处理剥离PFAS膜与贵金属。
基于此，团队进一步开发了一种连续分层工艺。这种工艺采用定制刀片式超声波发生器，通过高频超声作用产生大量微小气泡，微小气泡在高压下破裂，便可以在几秒钟内将珍贵的催化剂从材料中释放出来。整个过程在常温下便完成，并且操作简便、可扩展性强，无需使用强腐蚀性化学品，节能环保，并且具备大规模工业化应用的可行性。
从长期发展来看，该技术不但改变了燃料电池的回收方式，提升了回收效率，更为后续燃料电池的普及打下了重要的技术基础，有利于更好的实现能源产业的可持续管理，促进绿色能源体系的完善。也期待未来，燃料电池能够为我们的生活带来积极的影响。
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