伦敦帝国理工学院开发无铂催化剂大幅降低燃料电池成本

　　氢燃料电池可以将氢转化为电力，并且所产生的副产物只要水蒸汽，是一种颇具吸引力、愈加环保的便携式电源替代品，尤其是在轿车范畴。可是，其广泛应用遭到本钱影响，这种电池运用由铂制成的催化剂，它是一种宝贵且稀少的金属。

　　(图片来源：伦敦帝国理工学院)

　　据外媒报道，由伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的研究人员领导的欧洲团队，运用铁、碳和氮制造出了一种催化剂，可用于在高功率下运行燃料电池。与铂金属比较，这些材料价格低且简略获得。

　　帝国理工学院化学系的Anthony Kucernak教授标明：“现在，在单个燃料电池的本钱中，大约有60%来自铂催化剂。为了让燃料电池真实替代用于驱动轿车的化石燃料，需求进一步下降本钱。这种催化剂规划的本钱更低，有助于完成这一点。此外，经过安置更多以氢为燃料的可再生能源系统，毕竟可以减少温室气体排放，推动国际走上净零排放的路途。”

　　在这种立异催化剂中，全部的铁都以单原子的方式松散在导电碳基质中。单原子铁的化学性质不同于块状铁(块状铁中的全部原子都调集在一起)，反应活性更强。这意味着铁可以促进燃料电池中的必要反应，成为铂的良好替代品。在实验室检验中，该团队发现，单原子铁催化剂的功能，接近于真实的燃料电池系统中的铂基催化剂。

　　除了为燃料电池生产低本钱催化剂外，该团队开发的这种办法还适用于制造其他进程运用的催化剂，例如一些化学反应，以大气中的氧为反应物，而不是宝贵的化学氧化剂;以及在处理废水时，运用空气去除有害污染物。

　　帝国理工学院化学系的Asad Mehmood博士标明：“研究人员开发了一种新的办法，可以制造一系列‘单原子’催化剂，为一系列新的化学和电化学进程提供机遇。具体地说，这种共同的组成办法名为金属搬运反应(transmetallation)，可以避免在组成进程中构成铁团簇。对于其他期望制备相似类型催化剂的科学家而言，这一进程应该有所协助。”

　　该团队已与英国燃料电池催化剂制造商Johnson Matthey到达合作，在恰当的系统中检验这种催化剂，并期望扩大新催化剂的规划，以用于商业燃料电池。此外，研究人员还致力于进步催化剂的稳定性，以使其在耐久性和功能上可与铂比美。

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