一種制造燃料電池催化劑的新工藝可能有助于消除廣泛使用氫汽車的最大障礙之一。

華盛頓州立大學(xué)(WashingtonStateUniversity)一篇新論文的共同一作QiurongShi表示，具有高活性和穩(wěn)定性的低成本催化劑對于氫燃料電池的商業(yè)化“至關(guān)重要”。

該研究小組宣稱，氫燃料電池是清潔能源的“關(guān)鍵”來源，因為它們的效率是內(nèi)燃機(jī)的兩倍，而且唯一的產(chǎn)出廢物就是水。研究人員說，鉑類催化劑的高價此前阻礙了其商業(yè)化。

開發(fā)人員希望使用鐵或鈷等非貴金屬，而不是鉑，但與這些豐富金屬的反應(yīng)往往會在短時間后停止。

最近，研究人員開發(fā)了一種單原子催化劑，據(jù)說這種催化劑和貴金屬催化劑在實驗室測試中一樣有效。研究人員利用納米級的單原子催化劑提高了非貴金屬的穩(wěn)定性和活性。

在他們的新工作中，由YueheLin教授領(lǐng)導(dǎo)的華盛頓州團(tuán)隊使用鐵或鈷鹽和小分子葡萄糖胺作為前驅(qū)物，在一個簡單的高溫過程中創(chuàng)造了單原子催化劑。該工藝可以大大降低催化劑的成本，并很容易擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

據(jù)報道，他們開發(fā)的鐵碳催化劑比商用鉑催化劑更穩(wěn)定。另外，它們也保持了良好的活性，沒有受到污染，這通常是普通金屬所遇到的問題。

“這個過程有很多優(yōu)點，”論文的第一作者ChengzhouZhu,說，他開發(fā)了高溫過程。“它使大規(guī)模生產(chǎn)成為可能，并使我們能夠增加催化劑上活性位點的數(shù)量和活性。”