伦敦帝国理工学院研发创新催化剂 仅使用铁、碳和氮/大幅降低燃料电池成本

盖世汽车讯氢燃料电池可以将氢气转化为电能，产生的副产品只有水蒸气，是一种极具吸引力且更加环保的便携式电源替代品，尤其是在汽车领域。然而，它的广泛应用受到成本的影响。这种电池使用由铂制成的催化剂，铂是一种昂贵而稀缺的金属。

(来源:伦敦帝国理工学院，伦敦)

据国外媒体报道，由伦敦帝国理工学院的研究人员领导的欧洲团队使用铁、碳和氮生产了一种催化剂，可用于高功率运行燃料电池。与铂金属相比，这些材料廉价易得。

来自伦敦帝国理工学院化学系的安东尼·库塞尔纳克(Anthony Kucernak)教授说，“目前，单个燃料电池约60%的成本来自铂催化剂。为了让燃料电池真正取代用于驱动汽车的化石燃料，必须进一步降低成本。这种催化剂设计成本较低，有助于实现这一点。此外，通过部署更多以氢为燃料的可再生能源系统，可以减少温室气体排放，推动世界走上净零排放的道路。”

在这种创新的催化剂中，所有的铁都以单原子的形式分散在导电碳基体中。单原子铁的化学性质与块体铁不同(块体铁中的所有原子都聚集在一起)，反应活性更强。这意味着铁可以促进燃料电池中的必要反应，成为铂的良好替代品。在实验室测试中，研究小组发现单原子铁催化剂的性能接近真实燃料电池系统中的铂基催化剂。

除了生产低成本的燃料电池催化剂，该团队开发的这种方法也适用于制造其他过程中使用的催化剂，例如一些化学反应，其中使用大气中的氧气作为反应物，而不是昂贵的化学氧化剂；并且在处理废水时使用空气去除有害污染物。

来自伦敦帝国理工学院化学系的Asad Mehmood博士说:“研究人员开发了一种新方法来生产一系列‘单原子’催化剂，这为一系列新的化学和电化学过程提供了机会。具体来说，这种独特的合成方法被称为金属金属转移，可以避免合成过程中形成铁簇。对于其他想要制备类似催化剂的科学家来说，这个过程应该是有帮助的。”

该团队与英国燃料电池催化剂制造商Johnson Matthey合作，在合适的系统中测试催化剂，并希望扩大商业燃料电池新催化剂的规模。此外，研究人员还致力于提高催化剂的稳定性，使其在耐用性和性能上可以与铂相媲美。

1盖世汽车讯氢燃料电池可以将氢气转化为电能，产生的副产品只有水蒸气，是一种极具吸引力且更加环保的便携式电源替代品，尤其是在汽车领域。然而，它的广泛应用受到成本的影响。这种电池使用由铂制成的催化剂，铂是一种昂贵而稀缺的金属。

(来源:伦敦帝国理工学院，伦敦)

据国外媒体报道，由伦敦帝国理工学院的研究人员领导的欧洲团队使用铁、碳和氮生产了一种催化剂，可用于高功率运行燃料电池。与铂金属相比，这些材料廉价易得。

来自伦敦帝国理工学院化学系的安东尼·库塞尔纳克(Anthony Kucernak)教授说，“目前，单个燃料电池约60%的成本来自铂催化剂。为了让燃料电池真正取代用于驱动汽车的化石燃料，必须进一步降低成本。这种催化剂设计成本较低，有助于实现这一点。此外，通过部署更多以氢为燃料的可再生能源系统，可以减少温室气体排放，推动世界走上净零排放的道路。”

在这种创新的催化剂中，所有的铁都以单原子的形式分散在导电碳基体中。单原子铁的化学性质与块体铁不同(块体铁中的所有原子都聚集在一起)，反应活性更强。这意味着铁可以促进燃料电池中的必要反应，成为铂的良好替代品。在实验室测试中，研究小组发现单原子铁催化剂的性能接近真实燃料电池系统中的铂基催化剂。

除了生产低成本的燃料电池催化剂，该团队开发的这种方法也适用于制造其他过程中使用的催化剂，例如一些化学反应，其中使用大气中的氧气作为反应物，而不是昂贵的化学氧化剂；并且在处理废水时使用空气去除有害污染物。

来自伦敦帝国理工学院化学系的Asad Mehmood博士说:“研究人员开发了一种新方法来生产一系列‘单原子’催化剂，这为一系列新的化学和电化学过程提供了机会。具体来说，这种独特的合成方法被称为金属金属转移，可以避免合成过程中形成铁簇。对于其他想要制备类似催化剂的科学家来说，这个过程应该是有帮助的。”

该团队与英国燃料电池催化剂制造商Johnson Matthey合作，在合适的系统中测试催化剂，并希望扩大商业燃料电池新催化剂的规模。此外，研究人员还致力于提高催化剂的稳定性，使其在耐用性和性能上可以与铂相媲美。

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