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(de)2020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。