2010年11月11日
停下来驾驶可能会使您的神经磨损，但它确实在珍贵的铂金上驱动了汽车燃料电池反应的数量。
在大型燃油供电的车辆可以上路之前，科学家将必须找到一种保护铂金，燃料电池技术最昂贵的组成部分的方法，并减少制造催化活性电极所需的数量。
现在，美国能源部（DOE）布鲁克黑文国家实验室的科学家已经开发了一种新的电催化剂，该新电催化剂使用单层铂金并最大程度地减少其磨损，同时在模仿停车驾驶的测试中保持高水平的反应性。这项研究 - 在国际版Angewandte Chemie上在线描述，并被《杂志》作为“非常重要的论文”确定 - 可能会大大增强燃料电池车的实用性，并且也可能适用于提高其他金属催化剂的性能。
新设计的催化剂由钯（或钯金合金）纳米核心上的单层铂组成。它们的结构表征是在布鲁克黑文的功能性纳米材料和国家同步加速器光源的中心进行的。欧洲杯足球竞彩
“我们对该催化剂的结构和活性的研究 - 以及与当前正在使用的铂碳催化剂的比较 - 说明了钯核“保护”颗粒周围的铂金层，使其能够在更长的时间内保持反应性。欧洲杯猜球平台时间。
在常规的燃料电池催化剂中，氧化和还原循环 - 由停车驾驶过程中发生的电压变化触发 - 损坏铂金。随着时间的流逝，铂会溶解，从而对燃料电池造成不可逆转的损害。
在新的催化剂中，在这些氧化和还原反应中，核心的钯比铂更具反应性。模拟燃料电池电压循环的稳定性测试表明，在100,000个潜在循环后，大量的钯已被氧化，溶解并从阴极迁移。在阴极和阳极之间的膜中，通过氢从阳极扩散以形成“带”或点来减少溶解的钯离子。
相比之下，铂几乎不受影响，除了铂单层的少量收缩。Adzic说：“铂晶格的这种收缩使催化剂更具活性，并且颗粒的稳定性增加。”欧洲杯猜球平台
铂单层/钯核催化剂的反应性也很高。100,000个周期后仅减少了37％。
基于早期的工作，这说明了少量黄金可以增强催化活性，科学家还开发了一种具有钯金合金核心的铂单层催化剂的形式。黄金的添加进一步提高了电催化剂的稳定性，该电催化剂在200,000个测试周期后保留了近70％的反应性。
“这表明了该电催化剂的出色耐用性，尤其是与较简单的铂碳催化剂相比，在较短的循环时间之后，其反应性却失去了近70％的反应性。这种活动和稳定性表明这是一种实际的催化剂。它超过DOE设定的目标是2010 - 2015年，可用于汽车应用程序。” Adzic说。
他指出，使用新催化剂制造的燃料电池只需要每辆车约10克铂 - 少于20克钯。目前，在用于处理废气的催化转化器中，使用了5至10克铂。由于燃料电池供电的汽车不会发出排气气，因此不需要这种催化转化器，因此使用的铂金量不增加。
Adzic说：“除了开发用于汽车燃料电池应用的电催化剂外，这些发现还表明了铂单层催化剂的广泛适用性，并且有可能根据其他贵族将该概念扩展到催化剂。”
资源：http://www.bnl.gov/world/