2010年5月10
燃料电池技术长期以来一直受到高制造成本和耐久性问题的阻碍，但由于一项研究发现，燃料电池技术可以克服这些障碍，朝着主流采用迈出重要一步德州大学+ M化学工程教授。
在研究燃料电池中使用替代材料作为催化剂时，该大学Artie McFerri欧洲杯足球竞彩n化学工程系的Perla Balbuena教授说，已经发现了一类复合材料，它们显示出了早期迹象，与燃料电池中通常欧洲杯足球竞彩使用的昂贵铂催化剂一样有效，甚至更耐用。
她的研究成果由美国能源部资助，发表在1月份的《物理化学快报》上。
由于燃料电池具有作为一种几乎是连续的清洁能源的潜力，因此它是众多实体的主要兴趣领域，包括汽车制造商和美国政府。美国政府已经在这项技术的研发上投资了近10亿美元。
Balbuena解释说，在基本燃料电池中，铂以非常小但昂贵的粒子形式沉积在燃料电池的电极上。欧洲杯猜球平台电极有助于触发复杂的化学反应，最终导致氧和氢转化为水和电能。
Balbuena说，以前试图寻找更廉价的纯铂催化剂替代品的尝试都没有成功，他指出，使用的镍和铁基合金替代品的耐久性较差，在燃料电池内溶解的速度甚至比传统铂催化剂更快。Balbuena指出，这种溶解的发生是由于燃料电池中靠近催化剂的酸性聚合物膜。
巴尔布埃纳说:“这种膜虽然是必要的，但在催化剂的设计上又产生了另一个问题。”“当铂或铂合金的纳米颗欧洲杯猜球平台粒接触到这种酸介质时，它们就会溶解。金属越不“高贵”，就越容易溶解，在这个比例下，铂是最“高贵”的金属。当这种情况发生时，催化剂可能会受到负面影响，从而降低化学反应的效率。
Balbuena说:“这是我们试图解决的问题——试图了解这些金属溶解的原因以及解决这个问题的可能方法。”
为了克服这个问题，Balbuena，材料和催化过程的权威，采用计算化学方法研究可行的催化剂，将显示出增强的性能和提高的耐欧洲杯足球竞彩久性。与实验模型不同的是，计算化学利用高性能计算机来寻找涉及原子和电子相互作用的基本方程的数值解。这些计算结果转化为寻找所需任务的最佳材料。欧洲杯足球竞彩这是整个过程中关键的第一步，可以让科学家们在实验室中避免昂贵的反复试验方法。
通过这种方法，Balbuena和她在德克萨斯A&M大学的研究小组能够证明一种新的“核-壳”复合材料的潜在耐久性和活性特性，这种材料可以作为燃料电池的催化剂。她解释说，这种材料仍然使用铂金，但用量更少，这意味着它更便宜。更重要的是，这种材料的核心使用了其他关键元素，以确保核心粒子不会分离到表面并溶解在聚合膜中。欧洲杯猜球平台
Balbuena解释说:“从本质上讲，我们固定了价格较低的核心元素，这些元素起到了支撑作用，并让超薄铂膜在表面发挥其催化作用，加速所需的反应。”
这一发现对燃料电池技术的广泛应用具有重大意义。美国能源部的固态能源转换联盟估计，燃料电池作为一种可行的能源替代需要花费700美元每千瓦。然而，目前的技术每千瓦的成本几乎是这个数字的10倍。
Balbuena说，一种更实惠、更耐用的催化剂可以帮助降低燃料电池的生产成本，她指出，她发现的复合材料符合美国能源部为此类催化剂的耐久性和组成设定的一套标准性能。
在成功满足这些标准,下一步复合材料,Balbuena说,实际生产和实验室测试——方面的探索研究,她正计划与潜在的实验伙伴们注意到她的发现,希望能开始建立新的电极催化剂在不久的将来。
Balbuena说:“这是极好的，因为作为一名研究人员，你不仅希望贡献基本的基础知识，而且还希望这些知识引发实际应用。”“当你发现这样的东西时，这是非常令人兴奋的，因为我们看到，我们可以将这项研究转化为实际和有用的东西，使燃料电池技术更接近实现。”