据外媒报道，科学家发现了一种高活性、稳定的新型燃料电池催化剂，其铂用量仅为目前材料的四分之一。铂是促进燃料电池反应的必要元素。然而，这种贵金属既稀有又昂贵。在这项研究中，铂钴颗粒和不含贵金属的载体之间的相互作用有助于提高性能。质子交换膜燃料电池的高效率代表了未来轻型和重型车辆的动力总成模式。在汽车行业，从内燃机向燃料电池的过渡需要降低材料成本和提高电池性能。新催化剂的铂用量显著减少，从而降低了成本。在性能方面，使用新材料的燃料电池也超过了美国能源部的许多2025年目标。如何在保持催化剂活性和稳定性的同时降低催化剂中的铂含量已成为人们关注的焦点。目前，铂在PEMFC电池的各种催化反应中发挥着关键作用，包括分解氧气生成水。美国能源部科学用户设施办公室-阿贡国家实验室纳米材料中心的科学家，以及阿贡、普渡大学和上海交通大学的科学家和工程师，正在共同推动这项研究。该团队联合开发了一种包含铂钴纳米颗粒和无铂金属基质的协同催化系统。在合成过程中，将含钴的多孔金属有机骨架转化为含有钴、氮和碳的催化活性基质，通过纳米金属晶体修饰，然后加入铂，形成具有核壳结构的铂-钴纳米颗粒，可以通过电子显微镜进行观察。按重量计，这些催化剂仅含有约3%的铂，而商业燃料电池催化剂含有20%至30%的铂。研究团队评估了PEMFC电池在运行中的催化剂性能。结果表明，催化剂的催化活性和耐久性都得到了显著提高。计算模型表明，铂-钴纳米颗粒与PGM游离位点之间的相互作用有利于提高催化剂的性能。
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