錳可能解決氫燃料電池的催化劑問題

據外國媒體報道：錳以製造不鏽鋼和汽水罐而聞名。現在，研究人員表示，這種金屬可以推動燃料電池的發展。

2018年10月29日
，發表在“自然催化”雜誌上的一項研究中，布法羅大學（UB）領導的一個研究小組研究了可以廣泛使用的廉價金屬製成的催化劑。這一成果最終可能有助於解決氫燃料電池最令人沮喪的問題：即它們價格昂貴，大多數催化劑都是用鉑製成的，而鉑既稀有又昂貴。

錳是地殼中最常見的元素之一
，並且廣泛分布在地球上。

十多年來
，第一作者，UB工程與應用科學學院化學與生物工程副教授Gang Wu博(bo)士(shi)一(yi)直(zhi)在(zai)尋(xun)找(zhao)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)替(ti)代(dai)催(cui)化(hua)劑(ji)。他(ta)過(guo)去(qu)報(bao)告(gao)了(le)鐵(tie)基(ji)和(he)鈷(gu)基(ji)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)進(jin)步(bu)



，但(dan)是(shi)，實(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)顯(xian)示(shi)，鐵(tie)和(he)鈷(gu)含(han)量(liang)會(hui)隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)的(de)推(tui)移(yi)而(er)減(jian)少(shao)

，限(xian)製(zhi)了(le)它(ta)們(men)的(de)用(yong)途(tu)。

在之前的工作中
，Wu發(fa)現(xian)向(xiang)錳(meng)中(zhong)添(tian)加(jia)氮(dan)會(hui)導(dao)致(zhi)金(jin)屬(shu)內(nei)部(bu)變(bian)化(hua)

，使(shi)其(qi)成(cheng)為(wei)更(geng)穩(wen)定(ding)的(de)元(yuan)素(su)。在(zai)該(gai)研(yan)究(jiu)報(bao)告(gao)的(de)實(shi)驗(yan)中(zhong)
，他(ta)設(she)計(ji)了(le)一(yi)種(zhong)相(xiang)對(dui)簡(jian)單(dan)的(de)兩(liang)步(bu)法(fa)
，即(ji)向(xiang)錳(meng)中(zhong)添(tian)加(jia)碳(tan)和(he)一(yi)種(zhong)稱(cheng)為(wei)四(si)氮(dan)雜(za)的(de)氮(dan)的(de)形(xing)式(shi)。

實(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)顯(xian)示(shi)出(chu)了(le)高(gao)的(de)催(cui)化(hua)裂(lie)化(hua)作(zuo)用(yong)，利(li)用(yong)氫(qing)氣(qi)所(suo)需(xu)的(de)反(fan)應(ying)與(yu)鉑(bo)和(he)其(qi)他(ta)金(jin)屬(shu)基(ji)替(ti)代(dai)品(pin)相(xiang)當(dang)。更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)，催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)使(shi)其(qi)可(ke)能(neng)適(shi)用(yong)於(yu)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)。這(zhe)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)該(gai)技(ji)術(shu)在(zai)公(gong)共(gong)汽(qi)車(che)，汽(qi)車(che)和(he)其(qi)他(ta)運(yun)輸(shu)方(fang)式(shi)以(yi)及(ji)備(bei)用(yong)發(fa)電(dian)機(ji)和(he)其(qi)他(ta)動(dong)力(li)源(yuan)中(zhong)的(de)廣(guang)泛(fan)采(cai)用(yong)。

Wu計劃繼續研究，重點是改善催化劑的碳微觀結構和添加氮的方法。目標是進一步提高催化劑在實際氫燃料電池中的性能。

其他作者來自橡樹嶺國家實驗室

，布魯克海文國家實驗室

，阿貢國家實驗室
，俄勒岡州立大學


，匹茲堡大學，南卡羅來納大學，Giner公司和哈爾濱工業大學。

該研究得到了UB RENEW研究所，美國國家科學基金會和美國能源部的支持。