天天觀(guān)熱點(diǎn):氫燃料電池突圍有望!鐵基催化劑瓶頸已破 取代“天價(jià)”鉑指日可待
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(原標題:氫燃料電池突圍有望!鐵基催化劑瓶頸已破 取代“天價(jià)”鉑指日可待)
財聯(lián)社上海8月8日訊(編輯 黃君芝)幾十年來(lái),由于鉑的成本太高,環(huán)保燃料的商業(yè)化一直停滯不前。因此,科學(xué)家們一直在尋找一種替代催化劑,以顯著(zhù)降低氫燃料電池的價(jià)格。而近期的一項最新研究表明,他們取得了突破性進(jìn)展。
事實(shí)上,鐵基催化劑一直以來(lái)都是熱門(mén)“候選者”之一。鐵之所以如此受歡迎,是因為它不僅儲量豐富,而且還很便宜。但它的性能不如鉑金,尤其是因為它缺乏耐久性,無(wú)法承受燃料電池內部的強腐蝕和氧化環(huán)境。
目前,美國能源部(DOE)將效率、耐久性和可負擔性確定為燃料電池研究的三個(gè)主要目標。而美國紐約州立大學(xué)布法羅分校(University at Buffalo,簡(jiǎn)稱(chēng)UB)近期研發(fā)了一種將鐵與氮和碳結合在一起的新方法,由此產(chǎn)生的催化劑可以滿(mǎn)足以上三個(gè)標準。
這一突破可能會(huì )引發(fā)一場(chǎng)綠色能源革命,未來(lái)包括筆記本電腦和火車(chē)等不同類(lèi)型的產(chǎn)品,都將可以使用只產(chǎn)生水作為副產(chǎn)品的燃料電池。這項研究成果已于近期發(fā)表在了《自然能源》雜志上。
具體而言,為了克服上述鐵基催化劑的障礙,研究小組首先設法將四個(gè)氮原子跟鐵結合起來(lái),隨后將該材料嵌入幾層石墨烯中,對局部結構進(jìn)行精確的原子控制。
由此,一種性能大幅改善的新型催化劑就產(chǎn)生了。盡管具體數據并未被公開(kāi),但按照研究小組的說(shuō)法,這種催化劑被認為是迄今為止最有效的鐵基催化劑,其電流密度已超過(guò)美國能源部到2025年的目標,而且它還實(shí)現了接近鉑族催化劑的耐久性等級。
研究人員表示,所有這些都表明,鐵基催化劑有可能使燃料電池,尤其是氫燃料電池,在商業(yè)用途上更加具性?xún)r(jià)比?,F在,他們正在計劃進(jìn)行后續研究以進(jìn)一步改進(jìn)該催化劑。
該研究的主要作者、UB工程與應用科學(xué)學(xué)院化學(xué)與生物工程教授Gang Wu博士說(shuō),“這是多年來(lái)的研究成果。我們相信這是一項重大突破,最終將有助于釋放氫燃料電池的巨大潛力?!?/p>