氫燃料電池突圍有望！鐵基催化劑瓶頸已破 取代“天價”鉑指日可待
時間:2022-08-09 11:37來源:財聯社 作者:綜合報道
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幾十年來，由于鉑的成本太高，環保燃料的商業化一直停滯不前。因此，科學家們一直在尋找一種替代催化劑，以顯著降低氫燃料電池的價格。而近期的一項最新研究表明，他們取得了突破性進展。
事實上，鐵基催化劑一直以來都是熱門“候選者”之一。鐵之所以如此受歡迎，是因為它不僅儲量豐富，而且還很便宜。但它的性能不如鉑金，尤其是因為它缺乏耐久性，無法承受燃料電池內部的強腐蝕和氧化環境。
目前，美國能源部（DOE）將效率、耐久性和可負擔性確定為燃料電池研究的三個主要目標。而美國紐約州立大學布法羅分校（University at Buffalo，簡稱UB）近期研發了一種將鐵與氮和碳結合在一起的新方法，由此產生的催化劑可以滿足以上三個標準。
這一突破可能會引發一場綠色能源革命，未來包括筆記本電腦和火車等不同類型的產品，都將可以使用只產生水作為副產品的燃料電池。這項研究成果已于近期發表在了《自然能源》雜志上。
具體而言，為了克服上述鐵基催化劑的障礙，研究小組首先設法將四個氮原子跟鐵結合起來，隨后將該材料嵌入幾層石墨烯中，對局部結構進行精確的原子控制。
由此，一種性能大幅改善的新型催化劑就產生了。盡管具體數據并未被公開，但按照研究小組的說法，這種催化劑被認為是迄今為止最有效的鐵基催化劑，其電流密度已超過美國能源部到2025年的目標，而且它還實現了接近鉑族催化劑的耐久性等級。
研究人員表示，所有這些都表明，鐵基催化劑有可能使燃料電池，尤其是氫燃料電池，在商業用途上更加具性價比。現在，他們正在計劃進行后續研究以進一步改進該催化劑。
該研究的主要作者、UB工程與應用科學學院化學與生物工程教授Gang Wu博士說，“這是多年來的研究成果。我們相信這是一項重大突破，最終將有助于釋放氫燃料電池的巨大潛力。”
(責任編輯：子蕊)
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