氢燃料电池突围有望!香港科学家研发最耐用配方 铂用量大减80%

2022.08.01 -

近期,香港科技大学(HKUST)的科学家们研发出了一种新的氢燃料电池。据称,它不仅是迄今为止世界上最耐用的氢电池,而且更具有成本效益,为全球更广泛地应用绿色能源铺平了道路。

尽管氢燃料电池已经发展多年、而且具有环保效益,但它尚未被广泛商业化。这是因为它的发电严重依赖电催化剂,而电催化剂主要由非常昂贵和稀有的金属铂组成。

因此,研究人员一直在努力开发替代品,用铁、氮、碳等更常见、更便宜的材料来替代铂。可这些材料要么在发电方面效率低下,要么耐久性差。

现在,由香港科技大学化学与生物工程系邵敏华教授领导的研究小组发现了一种新的配方。它不仅减少了80%的铂金使用比例,而且在电池的耐久性方面也创下了历史最高纪录。

据了解,尽管铂含量很低,但研究团队开发的新型混合催化剂在10万次加速压力测试后仍能保持97%的铂催化活性,而目前其他的催化剂通常在3万次加速压力测试后性能就会下降超过50%。在另一项测试中,新燃料电池在运行200小时后也没有表现出任何性能下降。

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据研究人员介绍,这种新催化剂之所以能拥有如此出色的性能,是因为它有三个不同的反应活性点,而目前其他的催化剂只有一个。

具体而言,新配方使用了含有原子分散的铂、铁单原子和铂铁纳米颗粒,加速了反应速度,并达到了比铂本身高3.7倍的催化活性。从理论上讲,催化活性越高,它所提供的动力就越大。该研究成果已于近期发表在了《自然催化》杂志上。

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研究人员表示,“氢燃料电池是一种能源转换装置,对我们实现碳中和的理想至关重要。在我们应对气候变化的过程中,有必要扩大氢燃料电池的使用。”

(文章来源:财联社)

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