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2014年1月14日 星期二
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科大研燃料電池 勁6倍 充電快


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■趙天壽與其研究團隊研發出高效能醇類燃料電池,獲頒2013年度國家自然科學獎二等獎。香港文匯報記者梁祖彝 攝

成本廉價應用廣 趙天壽兩奪國家自然科學獎

香港文匯報訊(記者 鄭伊莎)全球面對能源供不應求的問題,高效能及潔淨燃料電池等新能源技術,近年已成為有關領域的研究焦點。香港科技大學學者趙天壽與其研究團隊研發出高效能醇類燃料電池,較普通電池的性能提高了4倍至6倍,且成本廉價及充電時間更快,未來可應用於不同電子產品,甚至汽車等,該研究榮獲2013年度國家自然科學獎二等獎,亦是他連續第二年獲得這項殊榮。

科大機械與航空航天工程學系講座教授及能源研究院院長趙天壽表示,傳統燃料的效率低,燃燒時排放的二氧化碳會造成環境污染,他遂從2003年開始研究高效能潔淨的燃料電池,「因為有機液體燃料可來自太陽能及植物,能源密度高,亦便於攜帶」。

熱流方法破解電池機理

燃料電池的產電過程是一個從納米(nm)至毫米(mm)的跨尺度複雜系統。科大研究團隊利用熱流科學與電化學交叉方法,展開「燃料電池中多相能質傳遞與電化學反應的相互作用機理」的研究,深入研究燃料電池中的物理化學過程,揭示了燃料電池中質量、能量的傳遞與電化學反應動力學的相互作用機理,建構新的理論框架,破解了電池內部的機理,亦提升了電池效能。

趙天壽研發的燃料電池裡面是液體,原理似打印機換墨,當燃料消耗後,便需於「燃料罐」中再注入液體燃料,「燃料罐」也可循環再用。他續指,以往要等待手機或電器產品充好電,才可以使用,以汽車電池充電為例,每次需時10多小時,但未來只要花數分鐘在「燃料罐」中注入液體燃料,便大功告成。他又預計,如充電後的手機可用8小時,燃料電池的使用時間可提升1倍至16小時。

有望7年後推出市場

研究人員曾製作高效能醇類燃料電池推動的小型模型車,連加工材料的費用只需百多元,燃料電池更非常便宜,每5cc量容的燃料只需幾仙。有關技術仍在研究階段,有望於7年至8年後推出市場。

至於科大化學系教授楊世和,聯同北京航空航天大學及北京大學的教授,則憑「過渡金屬及其化合物納米材料的可控合成、微結構及相關特性」項目,獲頒國家自然科學獎二等獎。

研究團隊研發的高效可調節的納米結構,配合可組合和功能化特性,將可推動研發較低成本、高效能、高穩定性的新一代太陽電池和鋰離子電池。

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