據外媒報道，近日，來自布朗大學的一組科學家研發出了一種新的催化劑，它可以使氫燃料電池驅動的汽車變得更加經濟。這種基于鉑和鈷合金制成的納米顆粒催化劑不僅比純鉑更便宜而且效率更高、使用壽命更長。雖然氫燃料電池為汽車行業帶來了希望，通過適當的基礎設施它將電動汽車的生態友好和傳統化石燃料的自由度結合在一起，然而為了讓燃料電池運轉起來，它需要一個催化劑來進行關鍵氧還原反應。

據了解，燃料電池含有一個質子交換膜(PEM)，一邊是氫一邊是含氧的空氣。電子將從氫原子中剝離出來然后被氧原子吸收進而產生電能。問題是想要進行這樣一個反應需要催化劑。

鉑是最常用的催化劑，然而這種元素價格昂貴、效率不高，而且容易“中毒”，雜質會附著在鉑分子上導致反應終止。研究小組組長Junrui Li指出，將鉑與鈷等金屬合二為一的成本更低，同時還能使得催化劑的效率變得更高，然而這種合金在燃料電池的惡劣條件下會迅速氧化并慢慢流失。


為此，研究團隊制出納米粒子，它由純鉑的外層和由鉑和鈷原子交替層組成的內部組成。

針對這種新型催化納米粒子的測試顯示，它們的性能已經遠超過鉑，并且在3萬個電壓周期后仍保持活性--在這個電壓周期內，鉑的含量會急劇下降。然而，研究小組強調，在實驗臺上發生的事情與在溫度和酸度更高的燃料電池中發生的事情是不同的。因此，新的催化劑被送到了洛斯阿拉莫斯國家實驗室然后在一個實際的燃料電池中展開了進一步的測試。

團隊表示，最終測試表明，新的催化劑超過由美國能源部最初設定的數值。“即使經過了3萬次循環，我們的催化劑仍超出了能源部最初的活性目標，”Sun說道，“在真實的燃料電池環境中，這種性能真的很有前途。