美研制新型氢燃料电池催化剂不含贵金属

美研制新型氢燃料电池催化剂不含贵金属

      美国物理学家组织网4月21日报道，美国科学家研制出一种新型氢燃料电池催化剂，与目前催化剂的最大不同点在于，该新催化剂不含贵重金属铂，而由碳、铁、钴制成，并且产能更大，效率更高，有望解决氢燃料电池推广过程中的一个主要障碍，助推氢燃料电池在个人设备到汽车等多个应用领域大展拳脚。研究发表在22日出版的美国《科学》杂志上。
　　
　　氢燃料电池能将氢气和氧气转化为电能，将这种电池串联起来能产生更多电能，可为汽车等大型设备供电，而且其副产品只有水，不会排放出温室气体。但含铂催化剂限制了氢燃料电池的广泛应用。
　　
　　现在，洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家吴刚(音译)、克里斯蒂娜·约翰斯顿、皮欧特·泽伦亚和橡树岭国家实验室的科学家凯伦·摩尔携手，用碳(部分源于高温过程产生的聚苯胺)、廉价的铁和钴研制出了这种新的非铂基催化剂，其将应用于氢燃料电池阴极同氧气发生反应的那部分。用铁、钴等廉价金属取代比金更贵重的铂，将大大缓解目前氢燃料电池面临的成本高企问题。
　　
　　研究结果证实，这种新的碳—铁—钴催化剂让电池的能量更多、效率更高且寿命更长，且能让燃料电池在不断充放电的过程中损耗更小。
　　
　　更重要的是，该碳—铁—钴催化剂燃料电池能有效地将氢气和氧气变成水，而不会产生大量不需要的过氧化氢。产生大量过氧化氢会使燃料电池产出的能量减少50%以上，同时还可能破坏燃料电池的膜。即使同现在技术最先进的铂基催化剂相比，碳—铁—钴催化剂产生的过氧化氢也微乎其微。
　　
　　泽伦亚表示，与铂基催化剂相比，新催化剂一样经久耐用，但其成本几乎为零，因此，它清除了氢燃料电池“飞入寻常百姓家”面临的主要壁垒。因为新催化剂拥有的高效能，洛斯阿拉莫斯国家实验室为其申请了专利。
　　
　　洛斯阿拉莫斯燃料电池计划的负责人肯·斯特罗指出，新燃料电池克服了商用燃料电池发展中的两个最大“瓶颈”：高成本和低耐用度。该科研团队计划深入理解该碳—铁—钴催化剂的工作原理，以改进其性能，进一步提高氢燃料电池的效能和使用寿命。