铂金太贵?新催化剂让燃料电池本钱大降

未知 2022-05-01 09:36
铂金太贵?新催化剂让燃料电池本钱大降 



英国伦敦帝国理工学院开宣布一种氢燃料电池,它运用的催化剂由铁而非稀有贵重的铂制成,降低了氢燃料电池的本钱。该技能让氢燃料广泛布置成为可能,并最终将削减温室气体排放推动世界走上净零排放的路途。

氢燃料电池将氢气转化为电能,仅有的副产品是水蒸气,这使它们成为一种有吸引力的绿色代替动力,尤其是对于汽车行业。然而,它们的广泛运用在必定程度上受到了主要部件之一的本钱的阻止。为了促进发生电力的反应,燃料电池依赖于由铂制成的催化剂,这种催化剂既贵重又稀缺。

来自帝国理工学院化学系的首席研究员安东尼·库塞纳克教授说:“现在,单个燃料电池本钱的60%左右来自铂催化剂。要使燃料电池成为化石燃料真实可行的代替品,我们需求降低本钱。”

现在,由伦敦帝国理工学院研究人员领导的一个欧洲团队现已创造出一种只运用铁、碳和氮,这种廉价且容易获得的材料作催化剂,并标明它能够用来在高功率下运转燃料电池。他们的研究结果25日宣布在《自然·催化》杂志上。

在这种新型催化剂中,所有的铁都以单原子的形式涣散在导电碳基质中。其间所有原子都聚集在一起,使其更具反应性。这些特性意味着铁促进了燃料电池所需的反应,是铂的良好代替品。在实验室测验中,该团队标明,在真实的燃料电池系统中,单原子铁催化剂的性能接近铂基催化剂。

此外,该团队开发的方法还能够适用于除燃料电池之外的其他应用,例如运用大气中的氧气而非贵重的化学氧化剂作为反应物的化学反应,以及运用空气去除有害污染物的废水处理。

第一作者、帝国理工学院化学系的阿萨德·马哈茂德博士说:“我们现已开宣布一种新的方法来制作一系列‘单原子’催化剂,这为一系列新的化学和电化学过程提供了时机。详细而言,我们运用了一种被称为‘金属转移’的组成方法,避免了在组成过程中构成铁簇。这一过程或许对其他期望制备相似催化剂的科学家有所助益。”
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