据国外媒体报道，催化剂可以加速化学反应，但被广泛用作催化剂的铂不仅非常稀有，而且非常昂贵。因此，荷兰埃因霍温理工大学(TU/e)的研究人员与中国、新加坡和日本的研究人员合作，开发出一种活性高20倍的替代品:由镍和铂合金制成的中空纳米催化剂。埃因霍温理工大学的研究人员Emiel Hensen希望在未来利用这种新的催化剂开发出一种大约10兆瓦、冰箱大小的电解池。
到2050年，荷兰政府希望使用太阳能或风能等可持续能源来满足整个国家的能源需求。因为这种能源并不是时刻可用的，所以储存这种可再生能源非常重要。由于其低能量密度，电池不适合储存大量能量。更好的解决办法是用化学键，氢是最好的气体化学键。利用水，电解器将(过量的)电能转化为可储存的氢。另一方面，燃料电池将储存的氢转化为电能，但这两种技术都需要催化剂来促进。
由于其高活性，催化剂可以帮助进行转化，并且大多数催化剂由铂组成。但是铂金属非常昂贵，而且相对稀缺，如果要大规模使用电解池和燃料电池，这将是一个障碍。TU/e的催化教授Emiel Hensen说:“因此，中国的研究人员开发了一种铂镍合金，可以降低催化剂的成本，提高其活性。”有效催化剂的活性越高，每秒钟可以转化成氢气的水分子就越多。除了其他金属，研究人员还能够对形态进行重大改变。催化剂中的原子必须与水和/或氧分子结合，以便转化它们。因此，结合位点越多，活性越高。亨森说:“需要创造尽可能大的金属表面积，让开发出来的中空纳米材料可以从内部和外部同时进入，创造最大的表面积，让更多的材料同时反应。”此外，亨森还利用量子化学技术证明了纳米材料特殊的表面结构进一步增加了催化剂的活性。在亨森模型中计算后发现，铂镍合金负载的催化剂活性比目前的铂催化剂高20倍。研究人员在燃料电池实验中也发现了同样的结果。“许多对基础研究的批评说，这种研究是在实验室里进行的，当它应用到真正的设备上时，往往是无效的。然而，我们已经证明这种新催化剂具有实际应用价值。”这种催化剂必须稳定，这样它才能在氢动力汽车或房屋中工作几年。因此，研究人员在燃料电池中对催化剂进行了5万次循环测试，发现其活性几乎没有下降。这种新型催化剂用途广泛，既可用于燃料电池，也可用于电解池中的逆反应。例如，燃料电池可以用于氢动力汽车，一些医院也采用了氢燃料电池为应急发电机供电。电解池可用于海上风电场，甚至风力涡轮机。运输氢的成本比运输电的成本低得多。亨森的梦想更大。他说:“我希望我们能在每个街区安装电解槽。冰箱大小的设备可以在白天以氢的形式储存来自附近屋顶太阳能电池板的所有能量。未来，地下天然气管道可以输送氢气，家用集中供热锅炉将被燃料电池取代，燃料电池可以将储存的氢气转化为电能，使太阳能得到充分利用。”但为了实现这一点，需要大力发展电解池。Hensen与其他TU/e研究人员和Brabant的工业合作伙伴一起参与了埃因霍温理工大学能源研究所的工作，目标是将现有的商用电解槽改造成冰箱大小的电解槽，容量为10 MW。(文中图片均来自埃因霍温工业大学)据fo……ign媒体报道，催化剂可以加速化学反应，但是被广泛用作催化剂的铂不仅非常稀有，而且非常昂贵。因此，荷兰埃因霍温理工大学(TU/e)的研究人员与中国、新加坡和日本的研究人员合作，开发出一种活性高20倍的替代品:由镍和铂合金制成的中空纳米催化剂。埃因霍温理工大学的研究人员Emiel Hensen希望在未来利用这种新的催化剂开发出一种大约10兆瓦、冰箱大小的电解池。
到2050年，荷兰政府希望使用太阳能或风能等可持续能源来满足整个国家的能源需求。因为这种能源并不是时刻可用的，所以储存这种可再生能源非常重要。由于其低能量密度，电池不适合储存大量能量。更好的解决办法是用化学键，氢是最好的气体化学键。利用水，电解器将(过量的)电能转化为可储存的氢。另一方面，燃料电池将储存的氢转化为电能，但这两种技术都需要催化剂来促进。
由于其高活性，催化剂可以帮助进行转化，并且大多数催化剂由铂组成。但是铂金属非常昂贵，而且相对稀缺，如果要大规模使用电解池和燃料电池，这将是一个障碍。TU/e的催化教授Emiel Hensen说:“因此，中国的研究人员开发了一种铂镍合金，可以降低催化剂的成本，提高其活性。”有效催化剂的活性越高，每秒钟可以转化成氢气的水分子就越多。除了其他金属，研究人员还能够对形态进行重大改变。催化剂中的原子必须与水和/或氧分子结合，以便转化它们。因此，结合位点越多，活性越高。亨森说:“需要创造尽可能大的金属表面积，让开发出来的中空纳米材料可以从内部和外部同时进入，创造最大的表面积，让更多的材料同时反应。”此外，亨森还利用量子化学技术证明了纳米材料特殊的表面结构进一步增加了催化剂的活性。在亨森模型中计算后发现，铂镍合金负载的催化剂活性比目前的铂催化剂高20倍。研究人员在燃料电池实验中也发现了同样的结果。“许多对基础研究的批评说，这种研究是在实验室里进行的，当它应用到真正的设备上时，往往是无效的。然而，我们已经证明这种新催化剂具有实际应用价值。”这种催化剂必须稳定，这样它才能在氢动力汽车或房屋中工作几年。因此，研究人员在燃料电池中对催化剂进行了5万次循环测试，发现其活性几乎没有下降。这种新型催化剂用途广泛，既可用于燃料电池，也可用于电解池中的逆反应。例如，燃料电池可以用于氢动力汽车，一些医院也采用了氢燃料电池为应急发电机供电。电解池可用于海上风电场，甚至风力涡轮机。运输氢的成本比运输电的成本低得多。亨森的梦想更大。他说:“我希望我们能在每个街区安装电解槽。冰箱大小的设备可以在白天以氢的形式储存来自附近屋顶太阳能电池板的所有能量。未来，地下天然气管道可以输送氢气，家用集中供热锅炉将被燃料电池取代，燃料电池可以将储存的氢气转化为电能，使太阳能得到充分利用。”但为了实现这一点，需要大力发展电解池。Hensen与其他TU/e研究人员和Brabant的工业合作伙伴一起参与了埃因霍温理工大学能源研究所的工作，目标是将现有的商用电解槽改造成冰箱大小的电解槽，容量为10 MW。(文中图片均来自埃因霍温工业大学)
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