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燃料電池貴金屬用量有望減少90%

2019-02-22 11:52

OFweek氫能網(wǎng)訊：2月22日，Science雜志發(fā)表文章稱，約翰霍普金斯大學(xué)的最新研究發(fā)現(xiàn)，一種增加超薄納米片（幾個(gè)原子厚度）的新反應(yīng)性方法，有望令燃料電池更便宜。

優(yōu)化反應(yīng)應(yīng)用的典型案例是增加用于燃料電池汽車催化劑的活性。盡管燃料電池所代表的無排放電動(dòng)汽車技術(shù)前景廣闊，但貴金屬催化劑（如鉑和鈀）的用量和成本一直以來對(duì)燃料電池的大規(guī)模使用形成制約，而令燃料電池催化劑反應(yīng)更活躍，則有望降低成本，為燃料電池車的大規(guī)模使用進(jìn)一步掃除障礙。

Science雜志：燃料電池貴金屬用量有望減少90%

僅五個(gè)原子層厚的鉑類金屬“恰好”用于優(yōu)化燃料電池電極的性能

王超及其同事估計(jì)，他們的新方法可將催化劑活性提高10－20倍，使當(dāng)前燃料電池所需貴金屬用量減少90％。

“由于材料在原子水平上晶體對(duì)稱性的破壞，每種材料都會(huì)經(jīng)歷表面應(yīng)變。我們發(fā)現(xiàn)了一種使這些晶體超薄的方法，從而減少了原子之間的距離并增加了材料的反應(yīng)性�！奔s翰斯·霍普金斯大學(xué)的化學(xué)和生物分子工程學(xué)士，助理教授王超表示。

簡(jiǎn)言之，應(yīng)變是任何材料的變形。例如，當(dāng)一張紙彎曲時(shí)，它會(huì)在最小的原子水平上被有效地破壞，將紙張固定在一起的錯(cuò)綜復(fù)雜的格子永遠(yuǎn)改變了。

在這項(xiàng)研究中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)操縱了應(yīng)變效應(yīng)或原子之間的距離，導(dǎo)致材料發(fā)生顯著變化。通過令這些格子比人發(fā)薄一百萬倍，相應(yīng)材料變得更容易操作，就像一張紙比一堆厚紙更容易彎曲一樣。

“我們使用力來調(diào)整構(gòu)成電催化劑的薄金屬板性質(zhì)，這是電池燃料電極的一部分�！逼斩纱髮W(xué)化學(xué)工程教授，該論文的另一位作者杰弗里格里利解釋：“最終的目標(biāo)是在各種金屬上測(cè)試該方法的可行性�！�

“通過調(diào)整材料的厚度，我們能夠產(chǎn)生更多的應(yīng)變，從而改變材料特性，包括分子如何結(jié)合在一起，這意味著可以更自由地加速材料表面的反應(yīng)�！蓖醭硎荆骸跋Ｍ覀兊难芯拷Y(jié)果有朝一日可以幫助生產(chǎn)更便宜、高效的燃料電池，從而使每個(gè)人都能更方便地使用環(huán)保型汽車�！�