IT之家 8 月 1 日消息，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的逐漸發(fā)展，以氫燃料等為主的燃料電池開(kāi)始散發(fā)出光芒。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這是一種主要通過(guò)氧或其他氧化劑進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，把燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。
盡管氫燃料電池已經(jīng)發(fā)展多年、而且具有環(huán)保效益，但它到現(xiàn)在為止仍未被推廣開(kāi)來(lái)。其中主要的一個(gè)問(wèn)題就是商業(yè)化的考驗(yàn)。這種電池的發(fā)電過(guò)程嚴(yán)重依賴電催化劑，而電催化劑目前主要由貴金屬“鉑”組成，成本十分高昂。
因此，研究人員一直在努力開(kāi)發(fā)替代品?，F(xiàn)在，香港科技大學(xué)化學(xué)與生物工程系邵敏華教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種新的氫燃料電池。據(jù)稱，它不僅是迄今為止世界上最耐用的氫電池，而且更具有成本效益，為全球更廣泛地應(yīng)用綠色能源鋪平了道路。
他們?cè)O(shè)計(jì)了一種由原子分散的 Pt 和 Fe 單原子和 Pt-Fe 合金納米粒子組成的混合電催化劑。其 Pt 質(zhì)量活性是燃料電池中商業(yè) Pt / C 的 3.7 倍。更重要的是，陰極中 Pt 負(fù)載量低的燃料電池（0.015 mg Pt ?cm -2) 依然具有出色的耐久性，在 100000 次循環(huán)后還可以保持 97% 的活性，并且在 0.6V 下超過(guò) 200 小時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)明顯的電流下降。
此外，他們這種設(shè)計(jì)不僅減少了 80% 的鉑金投入，而且在電池的耐久性方面也創(chuàng)下了歷史最高紀(jì)錄。
這一研究表明了混合電催化劑中活性位點(diǎn)之間協(xié)同效應(yīng)的重要性，并為設(shè)計(jì)用于電化學(xué)裝置的更活潑、更耐用的低 Pt 電催化劑提供了一種寶貴的方法。
IT之家了解到，相關(guān)研究成果已通過(guò)題為《用于耐用質(zhì)子交換膜燃料電池的原子分散 Pt 和 Fe 位點(diǎn)以及 Pt-Fe 納米顆?！返膱?bào)告發(fā)表于《自然催化》雜志上。
研究人員介紹稱，這種新催化劑之所以能擁有如此出色的性能，是因?yàn)樗腥齻€(gè)不同的反應(yīng)活性點(diǎn)，而目前其他的催化劑只有一個(gè)。
▲ 邵敏華教授手持新型氫燃料電池原型。圖源：香港科技大學(xué)
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