几年前曾经吸引无数人眼球的移动PC现今已经风光不再是不争的事实,作为影响消费者购买笔记本电脑时选择倾向几大因素之一的电池供电部分反而在整体性能中所占的分量越来越重了……
富士通新型燃料电池
2004年1月26日 富士通公布其笔记本专用微型燃料电池的试作产品
2004年1月26日 富士通株式会社研究所发布新型笔记本电脑专用燃料电池试作产品,以30%的高浓度甲醇作为反应燃料,最大输出功率15W,在使用300ml的甲醇溶液时,可驱动该公司笔记本电脑“FMV-BIBLOMG55E”运行8~10个小时。
在原来的直接甲醇燃料电池中,如果供应燃料极的甲醇溶液浓度过高的话,甲醇会不发生反应就直接通过高分子电解质膜,发生“渗透(CrossOver)现象”。因此,目前大都将甲醇溶液的浓度设定在10%左右。富士通研究所此次确认,即使将甲醇溶液浓度提高到30%,也没有发生因渗透现象导致输出功率下降的问题。由于可以利用高浓度甲醇,这样就大大提高了单位重量或单位体积下的能量密度。
为降低渗透现象,富士通研究所改变了高分子电解质膜的材料组成以和电池的电极组件结构。此次使用的高分子电解质膜材料具有芳香族的主链结构。与原来普遍使用的氟化树脂相比,高分子的空间结构有很大区别。“这种材料使高分子电解质膜变得有刚性而且细密。感觉上就和工程塑料一样坚固。而且极性也非常强。对甲醇神偷过高分子电解质膜的防范效果提高了5倍”(富士通研究所)。通过采用这种高分子电解质膜,即便甲醇浓度保持在30%,也没有发生因渗透现象而导致输出功率下降的现象。富士通研究所还表示“感觉还可以继续提高浓度。已经确认可在40%下工作”,但并没有谈及甲醇的利用效率,所以尚不清楚高浓度甲醇的利用效率如何。 为获得这种高分子电解质膜采用的材料,该研究所除与外界厂家及大学进行联合研究外,还在公司内部进行了独自开发。但富士通研究所并没有公布此次采用材料的来源,最终采用哪种材料也没有确定。
在电极结构方面,据说提高了触媒Au的载体碳黑的密度。“提高了电极外包装的密度。结果就使得电极与原来相比变薄了。Au粒子的密度也变大了,物理构造上也有利于防止甲醇分子的通过”(富士通研究所)。为实现这样的高密度化,据说该公司将Au粒子的直径精细到了2~3nm。
富士通研究所目前将甲醇溶液的浓度提高到了30%,但他们的目标是50%。“30%还不行。如果不提高到50%还不算达到目标”(富士通研究所)。实用化的目标定在2005年前后。
富士通研究所在开发的同时,还表达了积极参与推进国内外法律环境的想法,“尽管开发取得了进展,如果不完善法律条款,在应用方面还存在障碍。例如,何时才能将燃料电池带进飞机机舱?所以有必要推进这方面的准备工作”。
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