10月8日是庆祝国家氢能和燃料电池日。这里有你可能不知道的氢能和燃料电池的几件事情。

为什么国家氢能与燃料电池日庆祝10月8日?

在这一天10月8日(10/08)庆祝因为氢的原子量是1.008原子质量单位。

我们为什么要关注氢?有什么好处?

氢是许多工业方法的重要化学原材料，特别是生产氨，它是用来制造用于生长食品肥料，并在石油精炼，氢气被用于生产汽油。其他用途包括金属精炼和半导体工业中，手机和笔记本使用的计算机芯片。

氢气也可以被用作燃料，氢动力汽车和加热建筑物。使用氢气作为燃料的最重要好处是，当你烧氢气时，副产品仅仅是水。氢气也可以被用来作为一种方法来存储能量，并且这种使用有可能对我们的未来有很大的影响。氢气可以帮助减少温室气体排放，可再生能源并入电网，并减少使用石油等化石燃料。

什么是燃料电池，它是如何工作的?

燃料电池是一种设备，类似于电池，将存储化学能转变为电能。燃料电池比传统的燃烧方法，燃料转换成电能，不像一个电池，燃料电池无需充电，但是相当于不断供给燃料(如氢气)，它与氧化剂反应(如空气或纯氧)，然后将其转换为电能。

当氢为燃料，它很清洁，唯一的副产品是水-不同于我们常见的内燃机，它可以造成有害的副产品，如氮氧化物。

燃料电池的用途?

燃料电池可以在几乎任何地方，只有是需要电力的地方使用。它们比燃烧发动机更有效和有更高的可靠性和更低的排放。在汽车，燃料电池可以提供更快的加油和较长的行驶范围比电池电动车。

在2015年，燃料电池全球出货量超过了60,000个，正在被用来提供电信中心和移动基站的备用电源，他们的更高的可靠性和更低的维护超过弥补了较高的初始设备成本。

氢燃料电池还可以作为热电联产，其中用于同时作为分散式产生可用热能和电能取代天然气。燃料电池系统最高能转换为90%的燃料的能量(天然气或氢气)的成电功率的和有用的热量。目前有成千上万的日本家庭，使用CHP提供电力和热水，以及同样可以使用在医院，宾馆，公司对热水或蒸汽有大量需求的。燃料电池也被用在电力公用事业中用于提供清洁的，可靠的电力到电网。

在车辆运输中，燃料电池提供有效的电动车辆，具有与传统汽车相同的行驶范围和加油次数和时间，同时限制排气管排放到只有水。它们已经在自行车，汽车，公共汽车，卡车和甚至轮船，火车和飞机上使用。在加州，现在有在道路上超过700氢燃料电池车和20个零售加氢站，还有另一个20在计划建设中。燃料电池车可以一次充满长途跋涉(250-350英里)，加油大约需要三到五分钟。

什么是燃料电池的短板，怎样做便可以获得更多的燃料电池的使用?

在一些应用中氢气和燃料电池是有竞争力，但在道路上燃料电池车的成本仍然过高，想在市场上得到广泛的接受，燃料电池必须大幅度降低成本，同时还要实现人们习惯于的耐用性和性能。研究人员已经确定了降低成本的几个关键领域，包括氢储存和输送和燃料电池材料成本。

目前的商业燃料电池使用铂，稀有和昂贵的金属，作为催化剂。研究人员正在努力研究新的催化剂，使用更少的铂，或无铂催化剂。

最后，为迅速扩大燃料电池为动力的汽车使用，加氢站的数量必须增加，而且必须在全国范围内布局和分布。

阿贡在氢和燃料电池方面在研究和做什么?

四个不同的部门在氢能和燃料电池方面进行研究，研究从燃料电池车的开发新的催化剂对环境的影响。阿贡的研究宗旨是为减少成本，提高性能和延长燃料电池耐久性，在市场中的通过两项新的能源，美国能源部(DOE)财团的合作伙伴。阿尔贡国家实验室研究引领建模和验证，并主持能源部燃料电池联合会，关于燃料电池的电极层的性能和耐用性的研究工作。这些研究集中在确定的燃料电池的电极层中的结构，组成和性能之间的关系，以优化聚合物电解质膜燃料电池的性能和耐用性，最常用的商业化的燃料电池。

阿贡国家实验室和洛斯阿拉莫斯国家实验室共同主导一个第二能源部燃料电池为重点的项目，ElectroCat，即加速不使用昂贵的铂类金属燃料电池催化剂的开发。ElectroCat着重于催化剂的生成，分析，并进行一个大数量实验室评估。

阿贡国家实验室寻求解决紧迫的国家科学与技术问题。全国第一个国家实验室，阿贡进行领先的基础和几乎所有科学学科应用科学研究。阿尔贡国家实验室研究与研究人员密切合作，从数百家企业，大学，以及联邦，州和市政机构，以帮助他们解决具体问题，推动美国的科学的领导和美好未来作好准备。来自60多个国家的人员，阿贡由UChicago阿贡，LLC能源的美国能源部的科学办公室管理。