利用半導體製造技術提高燃料電池性能

據國外媒體報道：利用濺射應用技術（金屬沉積）開發的金屬納米粒子合成方法，可以生態友好、大規模地生產高性能氫燃料電池催化劑。

韓國的一個研究小組通過使用半導體製造技術合成了金屬納米顆粒
，可以大幅提高氫燃料電池催化劑的性能。韓國科學技術院（KIST
，院長Seok Jin Yoon）宣布
，由氫燃料電池研究中心的Sung Jong Yoo博士領導的研究小組通過使用濺射技術（一種用於半導體製造的金屬薄膜沉積技術），以物理方法而不是現有的化學反應成功合成了納米粒子。

在zai過guo去qu的de幾ji十shi年nian裏li，金jin屬shu納na米mi粒li子zi已yi經jing應ying用yong於yu各ge個ge領ling域yu。最zui近jin，金jin屬shu納na米mi粒li子zi作zuo為wei氫qing燃ran料liao電dian池chi和he水shui電dian解jie係xi統tong生sheng產chan氫qing氣qi的de重zhong要yao催cui化hua劑ji
，已yi經jing引yin起qi了le人ren們men的de注zhu意yi。金jin屬shu納na米mi粒li子zi主zhu要yao是shi通tong過guo複fu雜za的de化hua學xue反fan應ying製zhi備bei的de。此ci外wai
，它ta們men的de製zhi備bei要yao使shi用yong對dui環huan境jing和he人ren類lei有you害hai的de有you機ji物wu質zhi。因yin此ci，處chu理li它ta們men不bu可ke避bi免mian地di產chan生sheng額e外wai的de費fei用yong
，而er且qie合he成cheng條tiao件jian具ju有you挑tiao戰zhan性xing。因yin此ci，需xu要yao一yi種zhong能neng夠gou克ke服fu現xian有you化hua學xue合he成cheng缺que點dian的de新xin的de納na米mi粒li子zi合he成cheng方fang法fa來lai建jian立li氫qing能neng製zhi度du。

KIST研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu)所(suo)應(ying)用(yong)的(de)濺(jian)射(she)工(gong)藝(yi)是(shi)一(yi)種(zhong)在(zai)半(ban)導(dao)體(ti)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)為(wei)金(jin)屬(shu)薄(bo)膜(mo)鍍(du)膜(mo)的(de)技(ji)術(shu)。在(zai)這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，等(deng)離(li)子(zi)體(ti)被(bei)用(yong)來(lai)將(jiang)大(da)型(xing)金(jin)屬(shu)切(qie)割(ge)成(cheng)納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)，然(ran)後(hou)沉(chen)積(ji)在(zai)基(ji)底(di)上(shang)形(xing)成(cheng)薄(bo)膜(mo)。研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu)使(shi)用(yong)“葡萄糖”製(zhi)備(bei)納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)，這(zhe)是(shi)一(yi)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)基(ji)底(di)
，在(zai)這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)使(shi)用(yong)等(deng)離(li)子(zi)體(ti)防(fang)止(zhi)金(jin)屬(shu)納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)轉(zhuan)變(bian)為(wei)薄(bo)膜(mo)。該(gai)合(he)成(cheng)方(fang)法(fa)使(shi)用(yong)了(le)等(deng)離(li)子(zi)體(ti)的(de)物(wu)理(li)氣(qi)相(xiang)沉(chen)積(ji)原(yuan)理(li)，而(er)不(bu)是(shi)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)。因(yin)此(ci)，可(ke)以(yi)用(yong)這(zhe)種(zhong)簡(jian)單(dan)的(de)方(fang)法(fa)合(he)成(cheng)金(jin)屬(shu)納(na)米(mi)粒(li)子(zi)，克(ke)服(fu)了(le)現(xian)有(you)化(hua)學(xue)合(he)成(cheng)方(fang)法(fa)的(de)局(ju)限(xian)性(xing)。

由(you)於(yu)現(xian)有(you)的(de)化(hua)學(xue)合(he)成(cheng)方(fang)法(fa)限(xian)製(zhi)了(le)可(ke)用(yong)作(zuo)納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)的(de)金(jin)屬(shu)類(lei)型(xing)

，新(xin)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)開(kai)發(fa)受(shou)到(dao)了(le)阻(zu)礙(ai)。此(ci)外(wai)
，合(he)成(cheng)條(tiao)件(jian)必(bi)須(xu)根(gen)據(ju)金(jin)屬(shu)的(de)類(lei)型(xing)而(er)改(gai)變(bian)。然(ran)而(er)，通(tong)過(guo)新(xin)的(de)合(he)成(cheng)方(fang)法(fa)，可(ke)以(yi)合(he)成(cheng)更(geng)多(duo)種(zhong)類(lei)的(de)金(jin)屬(shu)的(de)納(na)米(mi)粒(li)子(zi)了(le)。此(ci)外(wai)，如(ru)果(guo)該(gai)技(ji)術(shu)同(tong)時(shi)應(ying)用(yong)於(yu)兩(liang)種(zhong)或(huo)更(geng)多(duo)的(de)金(jin)屬(shu)，可(ke)以(yi)合(he)成(cheng)各(ge)種(zhong)成(cheng)分(fen)的(de)合(he)金(jin)納(na)米(mi)粒(li)子(zi)
，並(bing)開(kai)發(fa)高(gao)性(xing)能(neng)的(de)合(he)金(jin)納(na)米(mi)粒(li)子(zi)催(cui)化(hua)劑(ji)。

KIST研yan究jiu小xiao組zu利li用yong這zhe一yi技ji術shu合he成cheng了le鉑bo鈷gu釩fan合he金jin納na米mi粒li子zi催cui化hua劑ji，並bing應ying用yong於yu氫qing燃ran料liao電dian池chi電dian極ji的de氧yang還hai原yuan反fan應ying。結jie果guo顯xian示shi，催cui化hua劑ji的de活huo性xing比bi商shang業ye上shang用yong作zuo氫qing燃ran料liao電dian池chi催cui化hua劑ji的de鉑bo和he鉑bo鈷gu合he金jin催cui化hua劑ji分fen別bie高gao7倍和3倍。此外，研究人員還研究了新添加的釩對納米顆粒中其他金屬的影響。他們發現，通過計算機模擬

，釩通過優化鉑-氧結合能，改善了催化劑的性能。

該研究結果已發表在納米粒子領域的國際科學期刊《Nano Today》（IF: 20.722, top 4.25% in JCR）上。