布法羅大學發現新的鐵催化劑 可降低氫燃料電池成本
時間:2022-07-11 09:55來源:蓋世汽車 作者:劉麗婷
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據外媒報道，紐約州立大學布法羅分校（University at Buffalo, the State University of New York）發現將鐵與氮和碳結合，可生產出高效、耐用和廉價的催化劑，以用于燃料電池。
圖片來源：紐約州立大學布法羅分校
該研究的主要作者、布法羅分校工程與應用科學學院化學與生物工程教授武剛博士表示：“我們一直在做該項研究，此次發現或將是一項重大突破，最終將有助于釋放氫燃料電池的巨大潛力。”
根據美國能源部的說法，燃料電池的工作方式與電池類似，但它們不會耗盡電力或需要充電。只要提供燃料（例如氫氣），它們就會產生電力和熱量。
長期以來，由于燃料電池無需電力，僅需提供燃料（例如氫氣），就會產生電力和熱量，一直吸引著科學家和環保主義者等人。因為與內燃機相比，燃料電池的的排放量更低或為零，并且應用十分廣泛，可為車輛、發電廠、建筑物等系統提供電力。
目前燃料電池最好的催化劑是六種貴金屬，也被稱為鉑族金屬。雖然高效且耐用，但這些金屬由于稀有而非常昂貴。因此，科學家們正在尋找成本更低的替代品。
其中一個替代品就是鐵基催化劑。鐵豐富且便宜，但性能不如鉑金，特別是鐵缺乏承受燃料電池內部高度腐蝕性和氧化環境的耐用性。
為解決這一問題，研究小組將四個氮原子與鐵結合。然后，研究人員將材料嵌入幾層石墨烯中，對局部幾何和化學結構進行精確的原子控制。
所得結構是一種大大改進的催化劑。研究小組如此報告該催化劑：
被認為是迄今為止生產的最有效的鐵基催化劑，超過了美國能源部2025年的電流密度目標；達到接近鉑族催化劑的耐久性等級。
武博士表示：“所有這一切都表明鐵基催化劑具有降低燃料電池，特別是氫燃料電池成本的潛力，從而實現商業應用。研究人員還在計劃后續研究以進一步改進催化劑。”
(責任編輯：子蕊)
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