以粉状钠硼氢化钠为燃料的电池汽车制氢系统水解率提高

硼氢化钠（NaBH 4）由于其较高的能量密度，因此其对于燃料电池电动汽车和燃料电池混合动力汽车是一种很具吸引力的燃料。提出并构建了一种高密度氢生成系统，该系统通过粉状钠硼氢化钠的水解产生大量氢。然而，该系统在最开始运行时（尤其是低温情况下），氢生成率较低，导致无法进行长时间驾驶测试。

为解决这个问题，在系统开始运行时，添加了一种酸性溶液催化剂，相比于使用常规镍催化剂，该催化剂使氢生成速率增加了25倍。研究证实，使用这样一个快速氢生成系统，对于一个100W燃料电池的发电特性影响不大，同时对一个由粉状钠硼氢化钠为燃料的燃料电池汽车进行了成功驾驶测试。

研究中使用所提出的冷起动系统进行了2个测试：①测定了氢生成量和钠硼氢化钠溶液的温度；②测定了一个100W燃料电池从最开始反应到发电的时间及发电特性。

在第一个测试中，在常规镍催化剂催化产生氢之前，冷起动系统能够在250s内产生约100L氢，同时在20min的运行时间内，可节约33W·h的电能。在第二个测试中，将冷起动系统应用于一个原型制氢系统，通过使用冷起动系统，不需要加热器，燃料电池的发电时间可缩短为原来常规方法的1/3，同时节约10.2W·h的电能，其最大发电量为108W，这表明冷起动系统有足够的发电特性。此外，研究还证实100W燃料电池没有出现短期降解现象。对一个以粉状钠硼氢化钠为燃料的燃料电池汽车进行了驾驶测试。

刊名：Industry Applications, IEEE Transactions on（英）

刊期：2014年第4期

作者：Keisuke Tomoda et al

编译：王迪