一种具有双重功能的装置——从水中产生燃料和氧化剂，并将燃料和氧气转化为电力——只需一个开关操作，在太空、陆地和军事应用上具有一系列优势。
再生燃料电池具有很高的往返效率，就像Vijay Ramani实验室开发的催化剂一样，非常适合于潜水器、无人机和航天器以及离网能源存储。图片来源:在上面。
从环境影响到高能量密度，高效单元再生燃料电池(urfc)的制造一直是研究人员的研究领域。
然而，要想真正高效，URFC需要双功能催化剂。这意味着，在电解模式下，催化剂应能使水分解成氢和氧，而在燃料电池模式下，必须确保重新组合成水。
现在，在罗马B. & Raymond H. Wittcoff杰出大学教授Vijay Ramani的实验室里，一组研究人员发现了一种极好的氧电极双功能催化剂。
这项研究发表在杂志上美国国家科学院院刊。欧洲杯线上买球
不同于氢电极，其中铂是一个有效的双功能催化剂，它是非常具有挑战性的确定一个适合的催化剂的氧电极，由于氧还原和氧析出动力学缓慢。
Pralay Gayen，研究第一作者和博士后研究助理，麦凯维工程学院，华盛顿大学圣路易斯分校
Ramani实验室的博士后研究助理Sulay Saha和Gayen的研究是在第一原则指导下进行的，第一原则是在实验室测试潜在催化剂之前考虑不同物质的基本特征。
在与前本科生研究员和研究合著者Xinquan Liu的合作下，该团队最终确定并开发了pt -焦绿石，一种铂和钌酸铅焦绿石的复合材料，它表现出高度的双功能。
“双功能指数”是测定催化剂促进反应正向和反向方向的能力。
我们希望指数低一些。零,理想情况下。
Kritika Sharma，华盛顿大学圣路易斯分校工程系博士生
新催化剂的双功能指数为0.56伏，与其他报道的催化剂相比，这一数值要低得多。当催化剂应用于实验室建造的URFC时，促进了75%的往返能源效率(RTE)，这是该类URFC中有记录的最高往返效率。
这种效率使urfc适用于无人机、潜水器、航天器和空间站等应用，包括离网能源存储。
期刊引用:
Gayen, P。等。(2021)高性能AEM采用pt -焦绿石作为双功能氧电催化剂，实现再生燃料电池单元化。美国国家科学院院刊欧洲杯线上买球。doi.org/10.1073/pnas.2107205118。
来源:https://wustl.edu/