IT之家 8 月 1 日消息，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的逐漸發(fā)展，以氫燃料等為主的燃料電池開始散發(fā)出光芒。簡單來說，這是一種主要通過氧或其他氧化劑進行氧化還原反應，把燃料中的化學能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。
盡管氫燃料電池已經(jīng)發(fā)展多年、而且具有環(huán)保效益，但它到現(xiàn)在為止仍未被推廣開來。其中主要的一個問題就是商業(yè)化的考驗。這種電池的發(fā)電過程嚴重依賴電催化劑，而電催化劑目前主要由貴金屬“鉑”組成，成本十分高昂。
因此，研究人員一直在努力開發(fā)替代品?，F(xiàn)在，香港科技大學化學與生物工程系邵敏華教授領導的科研團隊研發(fā)出了一種新的氫燃料電池。據(jù)稱，它不僅是迄今為止世界上最耐用的氫電池，而且更具有成本效益，為全球更廣泛地應用綠色能源鋪平了道路。
他們設計了一種由原子分散的 Pt 和 Fe 單原子和 Pt-Fe 合金納米粒子組成的混合電催化劑。其 Pt 質(zhì)量活性是燃料電池中商業(yè) Pt / C 的 3.7 倍。更重要的是，陰極中 Pt 負載量低的燃料電池（0.015 mg Pt ?cm -2) 依然具有出色的耐久性，在 100000 次循環(huán)后還可以保持 97% 的活性，并且在 0.6V 下超過 200 小時沒有出現(xiàn)明顯的電流下降。
此外，他們這種設計不僅減少了 80% 的鉑金投入，而且在電池的耐久性方面也創(chuàng)下了歷史最高紀錄。
這一研究表明了混合電催化劑中活性位點之間協(xié)同效應的重要性，并為設計用于電化學裝置的更活潑、更耐用的低 Pt 電催化劑提供了一種寶貴的方法。
IT之家了解到，相關研究成果已通過題為《用于耐用質(zhì)子交換膜燃料電池的原子分散 Pt 和 Fe 位點以及 Pt-Fe 納米顆?！返膱蟾姘l(fā)表于《自然催化》雜志上。
研究人員介紹稱，這種新催化劑之所以能擁有如此出色的性能，是因為它有三個不同的反應活性點，而目前其他的催化劑只有一個。
▲ 邵敏華教授手持新型氫燃料電池原型。圖源：香港科技大學
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