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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(lián)社 作者:綜合報道
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       幾十年來，由于鉑的成本太高，環(huán)保燃料的商業(yè)化一直停滯不前。因此，科學(xué)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?nèi)〉昧送黄菩赃M(jìn)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(nèi)部的強(qiáng)腐蝕和氧化環(huán)境。
 
       目前，美國能源部（DOE）將效率、耐久性和可負(fù)擔(dān)性確定為燃料電池研究的三個主要目標(biāo)。而美國紐約州立大學(xué)布法羅分校（University at Buffalo，簡稱UB）近期研發(fā)了一種將鐵與氮和碳結(jié)合在一起的新方法，由此產(chǎn)生的催化劑可以滿足以上三個標(biāo)準(zhǔn)。
 
       這一突破可能會引發(fā)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(chǎn)品，都將可以使用只產(chǎn)生水作為副產(chǎn)品的燃料電池。這項研究成果已于近期發(fā)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(shè)法將四個氮原子跟鐵結(jié)合起來，隨后將該材料嵌入幾層石墨烯中，對局部結(jié)構(gòu)進(jìn)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(chǎn)生了。盡管具體數(shù)據(jù)并未被公開，但按照研究小組的說法，這種催化劑被認(rèn)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(biāo)，而且它還實現(xiàn)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(yè)用途上更加具性價比。現(xiàn)在，他們正在計劃進(jìn)行后續(xù)研究以進(jìn)一步改進(jìn)該催化劑。
 
       該研究的主要作者、UB工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院化學(xué)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(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 氫燃料電池 鉑 鐵基催化劑
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