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八、燃料电池方面应用
随着对便携式电子产品电能需求不断增加。要求降低供电元器件的重量和尺寸,由此而开辟广纳米粒子的新市场。
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AP材料公司与Millennium电池公司合作执行美国军方一份合问。开发纳米级二硼化钛用于高级电池组和其它储能系统。Altar公司最近宣布该公司高级固体氧化物燃料电池系列示范试验获得成功,包括联结器、电解质、阴极和阳极等都是由微米和纳米级材料构成。而且,还开发了纳米锂基电池电极材料,其充电和发电率都比当前所用锂离子电池材料快l倍。
有一些公司计划工业生产甲醇基燃料电池,在2004年前后应用于便携式电子设备。在这类电池中,所用催化剂是处在淤浆状态的铂纳米粒子。针对电池应用,Brookhaven国家试验室已制成锂-锡纳米晶体合金,用作高性能电极。用氢化锂与氧化锡反应,前者需过量使反应完全。生产的锂—锡合金中含有剩余氧化铿。重复用氢处理最后生成粒径为20~30nm纳米复合材料,形成稳定金属氢化物的其它元素也可用此法制造纳米复合材料,未来的应用不仅在电池领域,还可以用在催化方面。
纳米管和纳米角(namohorn)也在进行研究,主要是探索其在燃料电池中应用,用于储存氢和烃类。根据美国能源部计划,氢基燃料电池要在车辆上实际使用,氢含量(重量比)应达到6.5%,而目前只达到1.5%。预测到2005~2015年,氢基燃料电池可能在车辆上获得广泛应用。Nanomix公司长期的燃料电池计划是用氢作燃料,使系统拥有5~6kg氢,每辆车价格能在1000美元以下。另一种储氢介质是BASF公司的“Nanocube”,但此技术近期尚达不到放大和降低成本,个人用电子设备是其市场开发的第一个目标。 (科教范文网 Lw.nsEAc.com编辑整理)
综上所述,纳米技术将不断发生变化,展望前景是光明的。当然,纳米技术也与其它技术一样,对环境和社会有正反两方面的影响。提高能源生产和供应效率,对产业和环境都是有好处的,例如通过减轻复合材料重量,应用替代能源(提高太阳能和风能效率及经济性)以及扩大燃料电池应用等,达到节省大量能源的效果。其它具有竞争力的方面为纳米粒子在医学上应用,有效地进行药品施放,但纳米粒子对人类健康的影响尚无定论。任何一个新的化合物和产品在批准应用之前都必须进行全面鉴定,在工业化前要经过长期应用研究。当前用以评价这类产品的通用程序和方法将面临许多挑战。