2026-04-13 20:31:38
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在現今存在商業化可能的六類主要燃料電池中,有三類(PEMFC, DMFC和PAFC)以(yi)鉑(bo)作(zuo)為(wei)關(guan)鍵(jian)的(de)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)活(huo)性(xing)組(zu)分(fen)。那(na)麼(me),鉑(bo)是(shi)無(wu)可(ke)替(ti)代(dai)的(de)嗎(ma)?近(jin)來(lai)有(you)很(hen)多(duo)重(zhong)要(yao)的(de)研(yan)究(jiu)聚(ju)焦(jiao)於(yu)將(jiang)鉑(bo)從(cong)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)係(xi)統(tong)中(zhong)去(qu)除(chu)。這(zhe)些(xie)研(yan)究(jiu)認(ren)為(wei)鉑(bo)過(guo)高(gao)的(de)價(jia)格(ge)對(dui)於(yu)商(shang)業(ye)化(hua)來(lai)說(shuo)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)重(zhong)大(da)阻(zu)礙(ai),事(shi)實(shi)真(zhen)是(shi)如(ru)此(ci)嗎(ma)?
確實,鉑是一種稀有金屬,開采數量極其有限,其中75%集中在南非地區。這使鉑的價格十分昂貴,約為$1790/oz,比金的價格($1,626/oz)還hai高gao。所suo以yi,人ren們men當dang然ran希xi望wang能neng找zhao到dao更geng便bian宜yi的de材cai料liao來lai代dai替ti它ta。但dan是shi,在zai大da多duo數shu催cui化hua劑ji體ti係xi中zhong,鉑bo能neng夠gou提ti供gong其qi他ta替ti代dai金jin屬shu不bu能neng逾yu越yue的de高gao活huo性xing和he選xuan擇ze性xing。在zai燃ran料liao電dian池chi中zhong也ye不bu例li外wai。無wu論lun是shi在zai氧yang化hua還hai原yuan反fan應ying中zhong,還hai是shi在zai氫qing氣qi氧yang化hua反fan應ying中zhong,鉑bo的de活huo性xing和he選xuan擇ze性xing都dou優you於yu其qi他ta材cai料liao。
汽(qi)車(che)行(xing)業(ye),特(te)別(bie)是(shi)柴(chai)油(you)引(yin)擎(qing)業(ye),是(shi)鉑(bo)的(de)主(zhu)要(yao)使(shi)用(yong)者(zhe),他(ta)們(men)也(ye)一(yi)直(zhi)在(zai)努(nu)力(li)減(jian)少(shao)或(huo)去(qu)除(chu)鉑(bo)在(zai)催(cui)化(hua)轉(zhuan)化(hua)器(qi)中(zhong)的(de)使(shi)用(yong)。為(wei)減(jian)少(shao)汽(qi)車(che)尾(wei)氣(qi)的(de)排(pai)放(fang),政(zheng)府(fu)立(li)法(fa)設(she)定(ding)了(le)很(hen)低(di)的(de)排(pai)放(fang)限(xian)令(ling)。這(zhe)些(xie)限(xian)令(ling)就(jiu)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)更(geng)多(duo)的(de)鉑(bo)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),催(cui)化(hua)技(ji)術(shu)取(qu)得(de)了(le)長(chang)足(zu)的(de)進(jin)步(bu),從(cong)而(er)抵(di)消(xiao)了(le)這(zhe)種(zhong)需(xu)要(yao)。最(zui)終(zhong)的(de)結(jie)果(guo)是(shi)汽(qi)車(che)上(shang)鉑(bo)的(de)使(shi)用(yong)量(liang)基(ji)本(ben)保(bao)持(chi)不(bu)變(bian)。相(xiang)反(fan)的(de)是(shi),因(yin)為(wei)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)本(ben)身(shen)已(yi)經(jing)達(da)到(dao)零(ling)排(pai)放(fang),所(suo)以(yi)不(bu)會(hui)受(shou)到(dao)立(li)法(fa)的(de)限(xian)製(zhi),可(ke)以(yi)不(bu)受(shou)阻(zu)礙(ai)的(de)減(jian)少(shao)鉑(bo)的(de)使(shi)用(yong)量(liang)。據(ju)美(mei)國(guo)能(neng)源(yuan)署(shu)稱(cheng),PEMFC上鉑的負載量自2005年以來已經減少了80%以上。
目前研究的重點是合金材料、多(duo)層(ceng)係(xi)統(tong)和(he)催(cui)化(hua)劑(ji)中(zhong)納(na)米(mi)結(jie)構(gou)碳(tan)的(de)使(shi)用(yong)。這(zhe)些(xie)成(cheng)果(guo)仍(reng)然(ran)計(ji)劃(hua)使(shi)用(yong)鉑(bo)作(zuo)為(wei)催(cui)化(hua)劑(ji)活(huo)性(xing)組(zu)分(fen),寄(ji)望(wang)通(tong)過(guo)以(yi)上(shang)方(fang)法(fa)改(gai)善(shan)鉑(bo)的(de)分(fen)布(bu),增(zeng)強(qiang)鉑(bo)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)提(ti)高(gao)它(ta)的(de)利(li)用(yong)率(lv)。
完全去除鉑的可能是發現一種比鉑性能更好的新的材料、合(he)金(jin)或(huo)化(hua)合(he)物(wu),目(mu)前(qian)還(hai)沒(mei)有(you)成(cheng)功(gong)。一(yi)些(xie)材(cai)料(liao)的(de)活(huo)性(xing)還(hai)不(bu)錯(cuo),但(dan)往(wang)往(wang)壽(shou)命(ming)較(jiao)短(duan),穩(wen)定(ding)性(xing)差(cha),並(bing)存(cun)在(zai)嚴(yan)重(zhong)的(de)腐(fu)蝕(shi)問(wen)題(ti)。很(hen)多(duo)研(yan)究(jiu)報(bao)道(dao)了(le)一(yi)些(xie)前(qian)景(jing)不(bu)錯(cuo)的(de)材(cai)料(liao),這(zhe)些(xie)材(cai)料(liao)在(zai)良(liang)好(hao)的(de)實(shi)驗(yan)測(ce)試(shi)中(zhong),可(ke)以(yi)表(biao)現(xian)出(chu)高(gao)活(huo)性(xing)和(he)選(xuan)擇(ze)性(xing),但(dan)是(shi)在(zai)真(zhen)正(zheng)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)操(cao)作(zuo)條(tiao)件(jian)下(xia),它(ta)們(men)的(de)性(xing)能(neng)衰(shuai)退(tui)開(kai)始(shi)加(jia)速(su),活(huo)性(xing)和(he)選(xuan)擇(ze)性(xing)也(ye)急(ji)劇(ju)降(jiang)低(di)。隻(zhi)有(you)找(zhao)到(dao)這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang)背(bei)後(hou)的(de)真(zhen)正(zheng)原(yuan)因(yin),才(cai)能(neng)研(yan)製(zhi)出(chu)高(gao)效(xiao)穩(wen)定(ding)的(de)非(fei)鉑(bo)催(cui)化(hua)劑(ji)。
而另外一條途徑就是努力再將鉑的負載量降低,並繼續優化催化劑。如果,在下一個五年再次將鉑的負載量降低80%,那麼這篇關於鉑的論證就顯的多餘了。
所以,鉑到底是敵是友?當然是友,如果沒有它的存在,PEMFC, DMFC和PAFC都dou不bu可ke能neng像xiang現xian在zai這zhe麼me成cheng功gong。但dan友you誼yi的de建jian立li是shi需xu要yao我wo們men付fu出chu努nu力li的de,我wo們men必bi須xu要yao和he鉑bo這zhe位wei朋peng友you共gong同tong努nu力li,繼ji續xu提ti高gao技ji術shu力li量liang,保bao證zheng燃ran料liao電dian池chi商shang業ye化hua的de到dao來lai。