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超聲波助力燃料電池高效回收
2025年05月13日 11:12:32
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：446
英國萊斯特大學研究團隊開發出一種利用聲波技術高效分離材料的新方法或將成為解決該問題的關鍵。
燃料電池是一種將燃料和氧化劑的化學能直接轉化為電能的電化學裝置。由于其高效、清潔、低噪音的特點，被認為是一種相對理想的能源載體，受到高度關注，甚至許多清潔能源未來的發展方向，都依賴燃料電池技術作為支撐。
然而與此同時，目前的燃料電池卻存在造價昂貴回收困難的問題，限制了其發展。造成這種情況的原因主要來自于燃料電池的核心部件——催化劑涂層膜(CCM)以及膜電極組件。
催化劑涂層膜(CCM)中含有昂貴的鉑族金屬，膜電極組件中包含氟化聚合物膜(PFAS)，并且PFAS膜與CCM之間黏附力極強，這也就導致了回收過程中，兩者難以實現高效分離，如果強行回收，會增加回收成本；如果不回收，不但浪費了寶貴的鉑族金屬，還可能對環境產生危害。這種與燃料電池本身清潔環保相違背的情況，也限制了燃料電池的發展與普及。因此，長期以來，如何有效的回收并處理催化劑涂層膜(CCM)與氟化聚合物膜(PFAS)成為了燃料電池發展過程中的一個重要課題。
就在近日，英國萊斯特大學研究團隊開發出一種利用聲波技術高效分離材料的新方法或將成為解決該問題的關鍵。團隊提出，針對燃料電池的回收，可以先用有機溶劑浸泡材料，再結合水超聲處理剝離PFAS膜與貴金屬。
基于此，團隊進一步開發了一種連續分層工藝。這種工藝采用定制刀片式超聲波發生器，通過高頻超聲作用產生大量微小氣泡，微小氣泡在高壓下破裂，便可以在幾秒鐘內將珍貴的催化劑從材料中釋放出來。整個過程在常溫下便完成，并且操作簡便、可擴展性強，無需使用強腐蝕性化學品，節能環保，并且具備大規模工業化應用的可行性。
從長期發展來看，該技術不但改變了燃料電池的回收方式，提升了回收效率，更為后續燃料電池的普及打下了重要的技術基礎，有利于更好的實現能源產業的可持續管理，促進綠色能源體系的完善。也期待未來，燃料電池能夠為我們的生活帶來積極的影響。
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