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奖项及结果

香港大学
罗诗静 、潘文鼎 、梁纪华

高性能过氧化氢纸基燃料电池  

燃料电池是一种前景广阔的绿色能源系统,能减少我们对化石能源的依赖和满足不断增长的能源需求,从而减少碳排放,以期实现碳中和。由於过氧化氢( H2O2 )只产生水不产生温室气体,我们利用H2O2既作燃料又作氧化剂,开发了一种具有高性能和长寿命的纸质燃料电池。该电池采用碳纳米管改性普鲁士蓝(PB/CNT)为正极材料,泡沫镍为负极材料,HCl和KOH溶液分别用作阴极液和阳极液,低成本水凝胶作离子传输通道,实现了1 V的高开路电压和10.2 mW cm-2的峰值功率密度。该电池可即时启动并具有出色的耐用性,并可通过组装电堆以提供更高的电压和功率,以提高实用性。由於H2O2无毒、生物相容性强且易於使用,该电池可以应用於诸如包裹追踪、玩具和即时医疗诊断等各种场景。

图1 用H2O2纸燃料电池达至碳中和示意图

图1 用H2O2纸燃料电池达至碳中和示意图

图2 H2O2纸燃料电池示意图

图2 H2O2纸燃料电池示意图