新型铂纳米粒子燃料电池催化剂
为生产高效、高成本效益、可商业化的燃料电池,康奈尔大学能源材料中心的科学家们发现了一种新型的催化
剂和催化体系。它能够使燃料电池更稳定、电流释放更自由,更耐一氧化碳中毒,而且电池价格低廉。这项名为“制
备质子交换膜燃料电池的高稳定性和抗CO性的Pt/Ti0.7W0.3O2电催化剂”的研究,由康奈尔大学能源材料中心主
任兼化学与化学生物学系教授Héctor D. Abru?a领导。
氢燃料电池以氢为燃料,具有为长途汽车提供能量的潜能,而且在使用过程中只排放水蒸气,降低了CO2的排
放,为汽油燃料汽车的替代提供了光明前景。燃料电池的工作原理是通过电化学分解燃料而不是燃烧燃料,继而将
能源直接转化为电能。如果采用质子交换膜(PEM)燃料电池中的通用催化剂——铂或者铂/钌合金催化体系,不仅
价格昂贵,而且当其暴露在哪怕是浓度很低的一氧化碳中,催化剂很容易就失效了。因此,燃料电池一般需要很纯
的氢气作为原料。
为了研发一种新型的耐一氧化碳的催化体系,Abru?a和他的同事们在一种涂有钨的钛氧化物辅助材料上沉积
铂纳米粒子,旨在提高材料导电性。他们的研究表明采用这种新型催化剂制备燃料电池时,其仍能保持催化剂活性
的一氧化碳的浓度可达2%,这一水平大概是采用纯铂作为催化剂时允许的一氧化碳浓度的2000倍。同时,这种方
法制备的燃料电池更稳定,价格更低廉。Abru?a表示:“采用这种新型的催化剂制备燃料电池,使用的氢气纯度要
求并不需要很高,这更符合成本效益。”研究人员目前正在准备用实际燃料电池对催化剂进行测试。(薛)
