倫敦帝國理工學院的研究人員開發(fā)了一種新的氫燃料電池，它使用鐵來代替稀有昂貴的鉑，使這項技術得到了更廣泛的應用。 氫燃料電池將氫轉化為電，而副產品僅為水蒸氣，這使其成為一種有吸引力的綠色便攜式電力替代品，尤其是汽車。然而，其中一個主要部件的高成本阻礙了廣泛接受。這種燃料電池以鉑催化劑為基礎，鉑催化劑既昂貴又稀有，有助于產生能量反應。 現在，由倫敦帝國理工學院的研究人員領導的一個歐洲團隊開發(fā)了一種僅使用鐵、碳和氮（這些廉價且容易獲得的材料）的催化劑，并表明它可以用于運行高性能燃料電池。她的研究結果最近發(fā)表在《自然催化》雜志上。 帝國理工學院化學系首席研究員安東尼·庫捷爾納克教授表示：“目前，用于催化劑的鉑約占單個燃料電池成本的60%。為了使燃料電池成為化石燃料汽車真正可行的替代品，我們需要削減成本?！? 他補充道：“我們更便宜的催化劑設計應該使這成為現實，并允許部署更多的以氫氣為燃料的可再生能源系統，最終減少溫室氣體排放，使世界走上凈零排放的道路?！?。 該團隊的創(chuàng)新是生產一種催化劑，其中所有的鐵都以單個原子的形式分散在導電碳基質中。單原子鐵的化學財產不同于松散鐵。大塊鐵的所有原子都被收集起來，單原子鐵更有可能發(fā)生反應。 這些財產意味著鐵可以促進燃料電池所需的反應，并成為鉑的良好替代品。在實驗室測試中，該團隊表明，單原子鐵催化劑的性能接近于真實燃料電池系統中鉑基催化劑的性能。 除了生產更具成本效益的燃料電池催化劑外，該團隊的方法還可以應用于其他工藝中的催化劑，例如使用大氣中的氧氣作為反應物，而不是昂貴的化學氧化劑進行化學反應，以及用空氣處理廢水以去除有害污染物。 該論文的第一作者、帝國理工學院化學系的Asad Mehmood博士表示，對不起，對不起?！拔覀冮_發(fā)了一種新的方法來生產一系列‘單原子’催化劑，這為許多新的化學和電化學過程提供了機會。特別是，我們使用了一種稱為金屬轉化的獨特合成方法，以避免在合成過程中形成鐵簇。其他想要制備類似催化劑的科學家。烷烴。" 據報道，該團隊已與英國燃料電池催化劑制造商莊信萬豐合作，在一個合適的系統中測試該催化劑，并希望擴大其新型催化劑的規(guī)模，使其可用于商業(yè)燃料電池。同時，他們正在努力提高催化劑的穩(wěn)定性，使其在耐久性和性能方面與鉑相當。