美開發出高性能合金燃料電池催化劑

美mei國guo布bu朗lang大da學xue研yan究jiu人ren員yuan開kai發fa出chu一yi種zhong新xin型xing合he金jin催cui化hua劑ji，既ji可ke以yi減jian少shao貴gui金jin屬shu鉑bo的de用yong量liang，又you具ju有you良liang好hao的de性xing能neng，其qi活huo性xing和he耐nai久jiu性xing指zhi標biao都dou超chao過guo了le美mei國guo能neng源yuan部bu製zhi定ding的de2020年車用電催化劑技術指標，具有廣闊應用前景。

鉑催化劑成本高昂，是阻礙氫燃料電池廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong)的(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)之(zhi)一(yi)。要(yao)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)，將(jiang)鉑(bo)與(yu)其(qi)他(ta)廉(lian)價(jia)金(jin)屬(shu)結(jie)合(he)製(zhi)成(cheng)合(he)金(jin)催(cui)化(hua)劑(ji)是(shi)一(yi)個(ge)可(ke)行(xing)思(si)路(lu)，但(dan)如(ru)何(he)保(bao)持(chi)這(zhe)類(lei)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)性(xing)能(neng)則(ze)是(shi)一(yi)個(ge)挑(tiao)戰(zhan)。

新(xin)型(xing)催(cui)化(hua)劑(ji)由(you)鉑(bo)和(he)鈷(gu)製(zhi)成(cheng)，外(wai)層(ceng)是(shi)純(chun)鉑(bo)
，其(qi)內(nei)包(bao)裹(guo)著(zhe)由(you)鉑(bo)原(yuan)子(zi)和(he)鈷(gu)原(yuan)子(zi)交(jiao)替(ti)形(xing)成(cheng)的(de)核(he)心(xin)。這(zhe)種(zhong)分(fen)層(ceng)的(de)核(he)心(xin)結(jie)構(gou)是(shi)催(cui)化(hua)劑(ji)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)活(huo)性(xing)和(he)耐(nai)久(jiu)性(xing)的(de)關(guan)鍵(jian)。研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)16日在《焦耳》期刊上發表研究報告稱，初步測試表明
，該催化劑在實驗室環境中表現良好，經過3萬個電壓周期後仍能很好地保持其活性
，而傳統催化劑在經過這麼多次電壓循環後性能會顯著下降。對於燃料電池汽車而言
，3萬個電壓周期大致相當於燃料電池汽車使用5年。

為進一步驗證催化劑在真實燃料電池gongzuohuanjingzhongdexingneng，yanjiurenyuanjiangcuihuajisongdaomeiguoluosielamosiguojiashiyanshijinxingleceshi，jieguochaohuyuliao。xinxingcuihuajidechushihuoxinghenaijiuxingceshishujudouyuanyouyumeiguonengyuanbushedingdecheyongdiancuihuaji2020年技術目標。能源部2020年車用電催化劑初始活性技術目標為0.44A/mg（每毫克0.44安培），耐久性目標為3萬個電壓周期後催化活性損失低於40%，即其活性至少為0.26A/mg。而新型合金催化劑的初始活性為0.56A/mg，3萬個電壓循環後活性為0.45A/mg。

研究人員表示
，耐久性是合金催化劑的一大難題，新型催化劑無論是初始活性還是耐久性都達到了很高標準，未來應用前途十分廣闊。