在实验中,时间在不知不觉中悄然流逝。
氢能源研究中心的灯光从未熄灭,研究员们日夜奋战,心无旁骛。
在林栋的带领下,实验的过程不再是迷茫的岔路口,而是通往成功的康庄大道。
每个人都充满了激情与期待,他们的共同努力正在结出硕果。
终于,在12月18日,他们迎来了一个重要的里程碑。
这一天,实验室里弥漫着紧张而兴奋的氛围。
所有人的目光都聚焦在那款新鲜出炉的质子交换膜燃料电池(PEMFC)上。
这是氢燃料电池项目组成立后的第一個成品电池。
“林教授,我们成功了!”一位研究员兴奋地喊道。
这款电池经过测试,输出功率能达到100千瓦。
相较于09年的锂电池技术,这是一个巨大的突破。
彼时的锂电池在同等体积下的功率通常在50到75千瓦之间。
这意味着PEMFC在功率上至少提升了约33%。
并且在重量和体积上也有显著优势。
林栋将电池拎在手上端详,与系统提供的资料进行比对。
这款电池外观呈长方形,采用轻质高强度的铝合金材料,表面覆盖着抗氧化的黑色涂层,使其在各种环境下都能保持优良的耐用性和稳定性。
电池的两端分别设有氢气输入端口和空气输入端口,设计简洁而现代。
他轻轻打开电池的外壳,露出内部精密的结构。
核心部件是质子交换膜,这是一种薄薄的透明膜,用于传递质子。
这个膜是林栋通过三菱材料制作出来的成品材料。
有石墨烯纳米隔膜技术的基础,他们很快就量产了林栋要求的质子交换膜。
并且,三菱材料已经逐步在内地建厂,以扩大未来的产能。
毕竟,日本这个地方实在是太小了。
没有办法满足林栋的要求。
这里不得不提一下,科研中有一个有趣的现象。
先有鸡还是先有蛋的问题。
这些研究人员不知道膜是如何生产的。
但这并不影响他们利用这个膜的独特性能进行实验。
这种情况在科研领域并不罕见,尤其是在涉及假设和推论的研究中。
假设在科研中有着举足轻重的地位。
未来声称发现常温超导材料的那些论文,为什么能掀起如此大的波澜,甚至在一些顶尖期刊上发表?
原因就在于这些论文大胆地假设了一种材料,赋予它某些特性,然后通过特定的方式,推测出这种材料在特定流程下,可以实现超导。
这些假设虽然没有具体的实验证据,但数学和物理理论可以支持它们的可能性。
就像数学猜想一样,虽然没有被完全证明,但它们仍然能广泛的应用。
膜的两侧分别是由贵金属铂制成的电极层,这些电极层上布满了细小的催化剂颗粒,能够高效地促进氢气和氧气的电化学反应。
目前新型催化剂还没有正式投入到电池中使用。
至少在PEMFC电池上还不适合。
电池内部由多个薄层堆叠而成,每个单元包含质子交换膜、阳极和阴极。
这些单元通过导电石墨板相互连接,形成一个紧凑而高效的电池组。
导电板之间嵌有冷却通道,用于在电池工作时进行热量管理,确保在高功率输出时仍能保持稳定的工作温度。
斯通教授和哈珀教授也走上前来,仔细端详着这款性能卓越的燃料电池。
“这将是一个革命性的突破。”斯通教授说道,声音中带着明显的激动,“我们也许可以将这些技术应用到实际产品中,比如氢能源汽车等。这样能获取到更多的实际数据。”
林栋对他点了点头。
“等我双旦假期回来后,我就让詹姆斯教授加入到我们的项目中。我们确实需要更多的专家,来共同推动这项技术,进行成果转化。”
此时,哈珀教授也加入了讨论。
她拿出一份对比数据,详细展示了PEMFC与锂电池的差异。
“除了重量和体积上有显著优势,PEMFC的寿命也比锂电池长。锂电池在使用一段时间后会出现性能衰减,而我们的PEMFC在经过多次充放电循环后,依然能够保持稳定的性能。”
“这就意味着,我们的PEMFC不仅在性能上优于锂电池,在经济性上也更具竞争力。更长的寿命和更高的效率,将大大降低使用成本。”
只有林栋知道,氢燃料电池的发展速度将远远落后于锂电池。
而所谓的成本,在没有廉价催化剂和大型制氢设备之前,绝对不可能低于锂电池。
锂电池直接将电能储存,而氢燃料电池则需要先将电能转换成氢气,然后再通过氢气反应产生电能。
稍微懂点能量守恒的人都知道,在地球上肯定是锂电池的成本更低。
现在这些研究人员产生错觉的原因在于,在美国,电力的输送本来就有很高的损耗。
等到以后在国内,特高压电网布局完成,自然是直接充电更合适。
特高压电网能够有效减少电力传输中的损耗,使得直接使用锂电池进行储能和供电的效率远高于氢燃料电池。
团队成员们围在一旁,听得聚精会神。
一位年轻的研究员忍不住问道:“林教授,PEMFC还有哪些优势是锂电池无法比拟的?”
“PEMFC在环境友好性上占据绝对优势。反应产物只有水,不会产生任何有害的排放物。这对于环境保护来说是非常重要的。”林栋回答道。
(2H2+O2→2H2O)
在质子交换膜燃料电池(PEMFC)中,氢气在阳极上分解成质子和电子。
这些质子通过质子交换膜到达阴极,而电子则通过外部电路流动,产生电流。
在阴极,氧气与质子和电子结合,生成水。
北美和欧洲不都喜欢鼓励环保吗?
老老实实花钱用氢燃料电池吧!
斯通教授补充道:“确实,随着全球对环境问题的关注增加,清洁能源技术将成为未来发展的主流。PEMFC的环保特性将使它在市场上更具吸引力。”
林栋看了一眼墙上的钟,时间已经不早了。
“各位,我今天要飞回洛杉矶参加期末考试。不过,大家可以继续按照原定计划推进项目。”
“在我不在的这段时间,斯通教授、哈珀教授和塞巴斯蒂安教授会领导大家的工作。我相信,我们一定能在这个项目上取得更多的突破,明年再见。”
林栋离开实验室后,研究员们不禁感叹起他的才华和努力。
“天啊,我们的‘超级教授’林栋竟然真的还在读本科,我以为是你们瞎说的,这简直是天才中的天才啊!”(学校官网并没有写林栋是本科在读。这段不收费)
“他的能力和知识深度完全超出了我们的水平。”另一位研究员笑着说,“这让我开始怀疑自己本科时候都在干什么。我们可是世界顶尖学府啊!”
“他不仅头脑聪明,还特别勤奋。”斯通教授忍不住加入交流,“说真的,我从来没见过任何人,能够在这么短的时间内带领我们取得如此重大的突破。更别说他还这么年轻。”
哈珀教授点头同意,“而且他还有一种魔力,总是能把我们从瓶颈中解救出来。”
“没错,他就像是我们实验室的‘救世主’。如果他是我的学生,我一定给他免考,继续给莪做实验!”塞巴斯蒂安教授笑道。