基本概况
英文名：
Savannah River National Laboratory
中文名：
萨瓦那河国家实验室
成立时间：
1951年
地理位置
位于萨瓦那河厂址，美国Aiken, SC 29808-0001，坐标：33.3444-81.7412
管理机构：
美国能源部环境管理办公室
研究领域：
环境修复与风险降低、核材料加工与处理、核探测，表征和评估、天然气加工，存储和传输系统
历史沿革
萨凡那河厂址(SRS)的构建是用来生产核武器所必需的基本材料，主要是氚和钚-239。五个反应堆为美国的国防计划也在努力的生产这些材料。为了支持这些项目，萨凡纳河实验室正式成立。1950年8月，一封对厂址工作范围的最高机密信中包含了如下内容，“新的研究和开发设施将包括在主厂址或其他地方，以支持这项工作。该设施将提供与工作有关的过程改进和过程发展的问题的解决方案。”在这个指令下，萨凡那河实验室正式成立，并很快成为E.I. DuPont de Nemours and Company的第二大研究设施。
最初的萨凡那河实验室包括五个主要设备：工艺开发和实验研究所使用的一个主要实验室；废弃物处理设施以处理实验室产生的废弃物；堆积物理实验室，其中包含实验反应堆、CMX，TNX。CMX用来处理反应堆热交换器的冷却水，TNX则用来确定操作信息。实验室迅速扩大到包括健康物理实验室、设备工程实验室，和临时实验室如流体压力焊接实验室和一个模型反应釜。自那时以来，实验室更名为萨凡纳河技术中心就是现在的萨凡那河国家实验室。
SRNL已经被指定为能源部环境管理办公室唯一的国家实验室，是美国唯一的完整核材料管理设施。
1951年-1992年，冷战生产时期。SRNL作为研究和开发厂址的研发实验室-现场工艺和设施的启动和运行为其主要目标。
1992年-2004年，环境恢复期。发展的重点是环境的整治，氚处理和防扩散。努力扩大SRS以外的客户。国家安全项目-增长为其他能源部厂址。
2004年-至今，防扩散期。实验室成功发展了多种项目。继续把重点放到可以展开的解决方案上-应用能力，以帮助EM跨越DOE的复杂体系。
未来，SRNL将把中心放到新技术的部署，研究和开发上。
背景信息
隶属单位及幕后支持机构
美国能源部，环境管理办公室；萨瓦纳河厂址；
机构设置
组织架构
下属机构
下属设施共有：主要办公场地、应用研究中心、分析实验室、健康物理设备校正实验室、Aiken郡技术实验室、F/H实验室。
研究领域及在研项目
材料类项目
材料类项目（化学电源领域）：
[1] Solid Oxide Reduction for Treatment and Recovery of Key Elements from Used Nuclear Fuel and Rare Earth Ore Deposits
(固体氧化物还原废弃核燃料与稀土矿中关键元素)
萨凡纳河国家实验室（SRNL）的研究人员已经开发了一个反应容器中固体氧化物膜的新用途，同时作为电化学电池的阳极进行工作。
项目背景
SRNL已经开发了一种用于核和工业应用中还原金属氧化物的方法，使用的固体氧化物膜，从熔融盐电介质中分离阳极。SRNL特有的技术消除了电极材料的退化，通过从熔融盐中分离它和选择性的提高流程效率。因为只有氧可以通过固体氧化物材料。这个工艺针对燃料电池固体氧化物电解质进行。该方法可用于减少核材料的高温冶金处理以及在工业生产中的轻金属，如钛。
工作原理
所述氧化物材料在阴极被还原，并从金属氧化物中的氧形成氧物种，例如在熔融盐中的Li2O。Li2O输送氧到固体电解质膜，在那里通过固体传导到阳极。 在阳极，氧离子在固体氧化物膜结合并被氧化为氧气。这个过程留下了还原金属作为阳极的产物，从阴极获得的氧气可以释放到大气中去。
应用
可应用领域包括：废弃燃料的后处理和稀土元素的恢复。该项技术本在核燃料处理、精炼稀土金属以及钢和其他金属的一般精制中具有潜在的商业用途。
该项技术已经申请专利。
[2] Highly Dispersed Metal Catalyst（燃料电池高分散金属催化剂）
内容
萨凡纳河国家实验室（SRNL）的科学家已经研制出一种比已经商业化的燃料电池催化剂表现出更高离散质量的铂催化剂材料。更好的离散性能转化为起到促进作用的活跃成份，说明新的活性位点减少了贵的金属的使用。1.00金属色散定义为金属原子100％是可用于催化的。值小于1.00 可以暗示微晶生长或表面干扰。甚至是3-4纳米的颗粒，仅25-35％的铂具有催化活性，原因是仅在Pt原子的那部分是可访问的。在原子水平上高度分散金属催化剂最近的发展研究已经证明100％铂色散对碳基是支持的并验证了在环境条件下，催化剂对于定量转化氢气和氧气为水的活性。此外，该催化剂比可使用的Pt更具活性，通过增加催化剂活性，或降低先前的贵金属使用量。高度分散铂催化剂在重复实验和高温循环下具有稳定性。
燃料电池电催化剂经常使用质量比为20-50％的铂（Pt），而小于质量比0.5％的Pt却需要 100％的离散。如果每一个铂原子为催化反应而保持活性而不是主动堆叠在彼此催化剂的活性上，同时降低贵金属的使用量。SRNL科学家最近开发了高表面积活性金属的充分分散方法以提高效率。
[3] Organic-based Ionic Salts for the Optimization of Alkaline Fuel Cells
（基于有机离子盐的碱性燃料电池优化）
内容
碱性燃料电池的应用目前仅适用于一些特殊的场合，比如低温领域和纯粹的H2/O2系统，这是由于电解质所具有的腐蚀性和碳酸盐的形成。萨凡纳河国家实验室（SRNL）的科学家研制了一种技术旨在提高燃料电池工作温度、降低电解质腐蚀性以及提供更过供选择的燃料。碱性燃料电池是目前最便宜的最具有效率（接近70%左右）的燃料电池。无铂催化剂的使用使得燃料电池生产成本降低。正极与负极被固态电解质分开，或者是被浸有KOH的碱性多孔介质分开。但是，大气中的CO2或者是电解质自身形成的可溶性碳酸盐对与燃料电池来说是具有“毒性”的。KOH电解质的腐蚀性也限制了燃料电池的工作温度不能高于80℃。
该项研究主要针对于不会化学联结CO2的离子液体替换KOH作为电解质使用。离子液体的低腐蚀性和微弱的蒸汽压将赋予燃料电池更高的工作温度。该项工作与其他研究工作不同之处在于，该项研究专注于电解质的研究而非电池持久性的研究。
研究人员
E. B. Fox (PI)、H.R.Colón-Mercado、A.E. Visser、N. J. Bridges、C.W. James、 W. Ho
[4] Stable Electrocatalysts for High Temperature Fuel Cells
(高温燃料电池稳定的电催化剂)
内容
萨凡纳河国家实验室（SRNL）的科学家研制了可以支持石墨或氮掺杂的碳纳米管的Pt和PtNi电催化剂，并对该种催化剂进行了表征。该项合成使用了一个简单的化学反应，单一还原剂，一个铂或镍盐的前体，一个无表面活性剂的碳纳米管支架。铂沉积到碳纳米管（CNT）导致纳米尺度的铂具有针状结构，通过扫描和透射电子显微镜对其进行了测试与表征。随后Ni沉积和热处理形成了Pt / Ni合金，保留了其针状的几何形状，但是该合金的长度和直径却在一定程度上降低了。所有的Pt和Pt /Ni材料作为电催化剂进行了氧还原反应（ORR）。电化学表征包括循环伏安法（CV）和旋转圆盘电化学法（RDE）。与商品化的铂催化剂相比，每一个Pt或者是Pt /Ni针状催化剂针对氧还原反应都具有良好的性能。
[5] Self Assembly of Shape-Selective Catalyst Impregnated Membranes: Towards
Direct Methanol Fuel Cells (DMFCs)
（针对直接甲醇燃料电池的择形催化剂浸入膜的自组装）
内容
该项目的目标是针对直接甲醇燃料电池的应用开发和评估新的Pt和Pt合金催化剂的尺寸，形状，表面形貌，反应位点分布（例如平面、边缘和角），形态和组成。萨凡纳河国家实验室（SRNL）的科学家通过静电法或电场法成功地将纳米催化剂铂自组装到全氟磺酸膜内，这导致了贵金属更有效的被利用，以实现所希望的催化方式显著降低贵金属的负载。
研究人员
Simona E.Hunyadi Murph; H. Cólon-Mercado, E. Fox, R.D. Torres, S. Serkiz, L. Sexton, K. Heroux, J. Becnel, K. Herrington, M. Westbrook, S. Retterer (Oak Ridge National Laboratory), D. Hensley
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