在燃料电池中的氧化还原水凝胶可以屏蔽敏感的催化剂

在本周的Nature杂志上化学发表了一篇论文，从中心电化学科学研究员 - 国际消费电子展在鲁尔波鸿大学和马克斯 - 普朗克化学研究所能量转化鲁尔河畔米尔海姆报道一个新的概念来工作欧洲杯线上买球有效率，并且能够更便宜的催化剂。

一种缓冲作用防止在燃料电池中遇到的恶劣的条件，这一直至今驳回利用的催化剂。科学家在Nature化学的最新一期报告。

氢化酶，铂的替代品?

用于氢氧化的生物催化剂——即所谓的氢化酶——也是自然界的一部分。它们的发展仅仅是利用了生物体可以利用的元素，这意味着没有任何贵金属。复杂的氢化酶完全是在镍和铁等丰富元素的基础上进化而来的。最有效的氢化酶可以达到铂的周转率，而它们所含元素的供应几乎是无限量的。“因此，氢化酶可能是贵金属的有趣替代品，”沃尔夫冈·舒曼教授(RUB分析化学教授)说。虽然氢化酶在燃料电池中遇到的限制条件下无法工作。氧的痕迹和极端的电势引起失活过程。

氧化还原水凝胶，有效但敏感的催化剂的屏蔽

然而，波鸿和Mülheim的团队专注于一种新策略，以适应标准燃料电池工作条件下的敏感催化剂。关键的想法是将催化剂保护在具有特殊性能的保护基质中，以防止失活过程。不是将氢化酶直接与电极接触，而是在氧化还原水凝胶中进行固定，以保护该结构。它既可作为氧化还原缓冲液，又可作为氧气清除剂。因此，在水凝胶膜内，无论是高电位还是氧气都不会影响生物催化剂。在工作条件下，水凝胶改性燃料电池能够在数周内将化学能从氢转化为电能，而在没有水凝胶的情况下，氢化酶在几秒钟内就会失活。

朝向一种新颖的燃料电池的重新设计的一个主要步骤

MPI CEC主任Wolfgang Lubitz教授说:“水凝胶的概念打开了集成各种其他敏感生物或人工催化剂的可能性，这些催化剂的内在稳定性不能进一步提高。”“这是向新型燃料电池重新设计迈出的重要一步，可能会让它们在全球可持续能源产业的竞争中重新站在前列。”

本新闻稿中提供德国人。

来源:http://www.ruhr-uni-bochum.de/