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美国阿贡国家实验室在催化剂的研发领域取得突破 美国阿贡国家实验室（ANL）近期在官网公布消息称来自约翰霍普金斯大学、德雷塞尔大学、阿贡国家实验室以及韩国几所大学的研究人员采用一种全新的方法来制备性能更好的催化剂，将水分解成氢气和氧气。研发人员计划将生成的氢气作为清洁燃料。 在研发新型催化剂的过程中，研发人员试图在周期表中寻找合适的元素或元素组合，以最大化催化剂在水解反应中的活性和耐久性。然而，研发人员表示获得一种既稳定又具有活性的材料一直都是一个挑战。 ▲研发成果 研发人员重新塑造了材料的结构，以便更好地平衡化学反应的三个重要因素：活性、稳定性以及导电性。对于新型催化剂，研发人员转向了铱。作为薄膜材料，铱具有催化活性，但随着时间的推移电解质环境中的铱原子会被氧化。在这个过程中，其中一些铱原子由于腐蚀会离开催化剂表面，使其性能削弱。研究小组通过重组铱结构来防止氧化。为了有效提高铱元素的稳定性与活性，研发人员将其与锇元素进行了合金化。 该研发成果发表在《Nature Communications》。该项目获得了美国能源部科学办公室、国家研究基金会、Nano-Convergence基金会以及韩国能源技术评估与规划研究所的资助。 日本古河机械金属开发新型激光焊接技术 2017年12月21日，日本古河机械金属株式会社（以下简称“古河机械金属”）与日本古河电气工业株式会社（以下简称“古河电工”）共同成功开发出一种新型激光焊接技术，能够大幅抑制纯铜的焊接缺陷。该技术能够帮助汽车用电机和逆变器用功率半导体大幅降低生产成本、进一步提高性能，并为其小型化做出贡献。 ▲纯铜的激光焊接结果（激光输出6kW，加工速度5m/min） 伴随近年来汽车逐渐朝电动化发展，能够适用于汽车电机和逆变器、电池等的新技术开始备受期待。使用光纤激光器进行焊接是一种能够有效提高汽车部件设计自由度的方法，但是由于纯铜的导热率较高、光吸收率较低，所以其在焊接纯铜时往往容易产生熔融颗粒溅射、气孔等焊接缺陷，这成为了一个亟待解决的技术课题。 为此，古河电工与古河机械金属的100%子公司古河电子株式会社（以下简称“古河电子”）合作，共同成功开发出一种新型激光焊接技术，能够大幅抑制纯铜的焊接缺陷。双方将古河电工产的光纤激光器所擅长的“高能束流”与古河电子开发的“光束模式控制技术”进行了结合，形成了最适合纯铜焊接的光束模式，成功将焊接时的缺陷量（熔融颗粒溅射、气孔）减少了95%以上。 此次双方确立的新技术能够有效提高汽车用电机和逆变器用功率半导体等的焊接和检查工艺，大幅降低生产成本，进一步提高性能，并同时为其小型化做出巨大贡献。 巴拉德动力系统公司推出新一代无人机燃料电池系统 2017年12月22日，巴拉德动力系统公司（Ballard Power Systems）宣布已经开发出下一代高性能燃料电池推进系统，为无人机（UAV）提供动力。巴拉德还获得了波音子公司Insitu的后续合同，为下一代1.3千瓦燃料电池推进系统进行耐久性测试，以便对ScanEagle无人机平台进行动力测试。 在过去的两年合作期间，巴拉德将上一代燃料电池推进系统--用于小型无人固定翼和垂直起降（VTOL）平台的完整氢动力系统--整合到Insitu的ScanEagle平台中。 ▲ Insitu公司的ScanEagle无人机 巴拉德宣布了下一代燃料电池推进系统的一系列重要进展： ◎采用新的膜电极组件（MEA）设计使功率密度增加； ◎将新的MEA和一步式燃料电池堆密封工艺结合降低了成本； ◎延长电池寿命。 在尺寸或重量方面都没有明显的增加情况下增加额定功率，对无人机应用来说是一个特别重大的发展。 巴拉德子公司Protonex无人系统副总裁Phil Robinson表示：“在过去的几年里，巴拉德和Insitu团队密切合作，将我们成熟的燃料电池技术整合到行业领先的ScanEagle平台中。与使用内燃机或ICE驱动的ScanEagle相比，这种新型燃料电池有潜力提供一系列优势。这些好处可能包括提高可靠性和可用电力，同时降低可听噪声，从而实现更低飞行高度的任务。” 与ICE相比，燃料电池推进系统驱动的无人机具有许多优点（参见下图） 。此外，与电池供电的无人机相比，燃料电池的持续运行时间增加了3倍。 Insitu Commercial副总裁兼总经理Andrew Duggan补充说：“Insitu很高兴能继续与巴拉德建立伙伴关系，Insitu使用巴拉德提供的氢燃料动力系统，为ScanEagle无人机平台提高了可靠性并降低了运营成本。我们期待在未来一年的性能测试和客户演示。” |
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