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羅姆開(kāi)發(fā)高效與安全性的輕量固體型氫燃料電池

發(fā)布時(shí)間:2012-09-28 責(zé)任編輯:sunnypeng

【導(dǎo)讀】在無(wú)法使用AC電源的場(chǎng)所中確保電源的利便性?充電式電池的AC-DC轉(zhuǎn)換器的替代品---氫燃料電池的需求強(qiáng)勁。近日,羅姆、Aquafairy和京都大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)出可用于智能手機(jī)等便攜式電源的小型、輕量、大功率的氫燃料電池(該產(chǎn)品目前尚在開(kāi)發(fā)中)。它克服了干電池、鋰離子電池以及使用甲醇的燃料電池所具有的弱點(diǎn)…

日本知名半導(dǎo)體制造商羅姆與Aquafairy公司和京都大學(xué)近日聯(lián)合開(kāi)發(fā)出可用于智能手機(jī)等便攜式電源的小型、輕量、大功率的氫燃料電池(該產(chǎn)品目前尚在開(kāi)發(fā)中)。這種氫燃料電池克服了干電池、鋰離子電池以及使用甲醇的燃料電池所具有的弱點(diǎn),同時(shí)實(shí)現(xiàn)了大幅輕量化、大功率化以及安全性。大幅度地提高了在無(wú)法使用AC電源的場(chǎng)所中確保電源的利便性。

燃料電池與以往的蓄電池和充電電池相比,可實(shí)現(xiàn)高效化和小型輕量化,因此未來(lái)的普及以及市場(chǎng)擴(kuò)大被備受期待。雖然使用甲醇和氫的燃料電池已經(jīng)開(kāi)始普及,但甲醇燃料電池較難實(shí)現(xiàn)大功率化,氫燃料電池雖然可實(shí)現(xiàn)大功率化,但由于使用鋼瓶,具有較難小型化、較難處置的缺點(diǎn),因此普及難度高。

此次,羅姆與Aquafairy利用獨(dú)創(chuàng)技術(shù),成功地將氫化鈣固化為片材,可使體積不滿(mǎn)3cc的片材(38 x 38 x 2 mm3)與水可生成約4.5的氫、5 Whr的電力。這種氫燃料電池體積小巧且可常溫工作,不僅可用于智能手機(jī)的充電,而且還可作為平板電腦和PC等的電池、戶(hù)外和偏遠(yuǎn)地區(qū)的動(dòng)力源、發(fā)生災(zāi)難時(shí)的備用電源使用。在環(huán)保方面,由于使用水與鈣系燃料這類(lèi)安全物質(zhì),完全不會(huì)排放二氧化碳和有害氣體等,廢棄時(shí)也可作為一般廢棄物處理,與以往的各種電池相比,是一種極為環(huán)保的電池。

本技術(shù)是融合羅姆擁有的電源電路技術(shù)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)以及氫燃料電池開(kāi)發(fā)方面的高科技而得以實(shí)現(xiàn)的,以2010年秋季京都大學(xué)舉辦的旨在促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作的“京都大學(xué)先進(jìn)電子研討會(huì)(AES)”為契機(jī),開(kāi)始與京都大學(xué)信息互通,并有了此次的開(kāi)發(fā)。

羅姆、Aquafairy以及京都大學(xué)接下來(lái)會(huì)積極推進(jìn)可靠性評(píng)價(jià)和進(jìn)一步改善,力爭(zhēng)2013年進(jìn)入實(shí)用階段。另外,這種氫燃料電池將在CEATEC JAPAN(2012年10月,日本千葉)和Electronica(2012年11月,德國(guó)慕尼黑)的羅姆展臺(tái)亮相。

另外,羅姆與Aquafairy將不斷完善智能手機(jī)充電用等獨(dú)創(chuàng)產(chǎn)品的陣容,同時(shí),與近計(jì)系統(tǒng)公司正在共同開(kāi)發(fā)在無(wú)法確保電源的偏遠(yuǎn)地區(qū)中使用的地震儀用燃料電池。本產(chǎn)品中使用了此次開(kāi)發(fā)的片材型燃料電池,與以往的鉛蓄電池相比,重量?jī)H為1/4,成功實(shí)現(xiàn)了輕量化,僅僅3kg即具備400Whr的大容量。本產(chǎn)品計(jì)劃于2013年4月發(fā)售。

今后,羅姆將融合多年積累的電路設(shè)計(jì)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)與Aquafairy的燃料電池技術(shù),不斷推進(jìn)適合各種用途的燃料電池開(kāi)發(fā)。另外,開(kāi)發(fā)得到京都大學(xué)平尾教授的大力支持,今后將針對(duì)下一代氫生成劑和資源利用系統(tǒng)展開(kāi)共同研究。
<特點(diǎn)>
1)小型、輕量
2)大容量、大功率
電池容量5Whr的智能手機(jī),約2小時(shí)即可充滿(mǎn)電。
3)環(huán)保
此次開(kāi)發(fā)的氫燃料電池,使用了加水即可產(chǎn)生氫的固體,可利用水的合成進(jìn)行發(fā)電,因此,發(fā)電時(shí)的生成物僅僅是水(水蒸氣),不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和有害物質(zhì)(揮發(fā)性有機(jī)化合物:VOC)。廢棄時(shí)亦可作為一般垃圾處理,是極為環(huán)保的燃料電池。

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4)可20年長(zhǎng)期保存
干電池和鋰離子電池由于總是具有電位差,即使不用也會(huì)放電,可用電量會(huì)逐漸減少,因此可保存期間為3~5年。此次開(kāi)發(fā)的氫燃料電池通過(guò)鋁層壓板防止燃料劣化,毫無(wú)能源浪費(fèi),可長(zhǎng)期保存達(dá)20年以上。必要時(shí)還可改變功率。

<性能比較>
 

<?xì)淙剂想姵氐挠猛纠?br /> 1)智能手機(jī)充電器


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2)地震儀用大容量燃料電池(3kg、5.6L)



3)便攜式發(fā)電機(jī)(7kg、17L)

<京都大學(xué) 平尾教授 關(guān)于本產(chǎn)品的評(píng)論概要>

近年來(lái),已有眾多開(kāi)發(fā)將氫作為綠色能源進(jìn)行使用,例如,開(kāi)發(fā)以氫為燃料的燃料電池驅(qū)動(dòng)的燃料電池汽車(chē)。其排放的氣體不含氮氧化物、顆粒物質(zhì)、二氧化碳等,因此作為可抑制環(huán)境污染和地球溫室化的綠色能源型動(dòng)力源備受期待。但是,氫在儲(chǔ)藏時(shí)體積較大,例如車(chē)載用的課題就是氫的供給手段。之前曾開(kāi)發(fā)出具有分解器(由氨和聯(lián)氨組成的氫源通過(guò)催化反應(yīng)分解,供給燃料電池的分解器)的氫生成裝置,但被指有害物質(zhì)氨的處置繁瑣。

然而,對(duì)燃料電池本身的小型化要求不斷高漲,手機(jī)、移動(dòng)信息終端機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦等所使用的充電式電池的AC-DC轉(zhuǎn)換器的替代品---氫燃料電池的需求強(qiáng)勁。

此次,羅姆公司與Aquafairy公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)成功的氫燃料電池與以往方式相比,具有小型、大功率的顯著優(yōu)勢(shì)??梢哉f(shuō),主要原因是確立了將鈣化合物之一的氫化鈣固化為小型片材并通過(guò)水滴方式穩(wěn)定生成氫的技術(shù),同時(shí),成功開(kāi)發(fā)出輕薄一體型電池成形技術(shù)。

而且,現(xiàn)在已經(jīng)與近計(jì)系統(tǒng)公司開(kāi)始了400Whr的小型輕量電池的開(kāi)發(fā),預(yù)計(jì),該產(chǎn)品可大幅增加發(fā)電量,該方式將成為今后氫燃料電池的主流方式。

我們京都大學(xué)工學(xué)研究科平尾一之研究室與這些企業(yè)也已經(jīng)開(kāi)始了共同研究。已經(jīng)新發(fā)現(xiàn)了可用于該方式小型氫燃料電池的高效、廉價(jià)、而且通過(guò)特殊的激光照射可很容易再生為原材料的鈣化合物,被稱(chēng)為下一代循環(huán)再生利用型氫生成劑,相關(guān)開(kāi)發(fā)正在與京都大學(xué)桂校區(qū)相鄰的京都大學(xué)桂創(chuàng)業(yè)廣場(chǎng)進(jìn)行。


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