一个非私致的金属衍生物家族，能够催化燃料电池反应和铂金的一家族，成本较低，成本较低。康奈尔大学化学家。
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他们的结果为未来的氢燃料电池有效地驱动汽车，发电机，甚至具有微不足道的温室气体排放的航天器的未来铺平了道路。
这些较便宜的金属将使氢燃料电池更广泛地部署。他们将把我们从化石燃料和可再生能源驶去。
HéctorD。Abruña，欧米尔M. Chamot教授，化学与化学生物学系艺术与科学学院，康奈尔大学欧洲杯线上买球
阿布鲁尼亚（Abruña）以及合着者弗朗西斯·迪斯瓦沃（Francis Disalvo），约翰·纽曼（John A. Newman）的名誉化学教授；博士生Rui Zeng；Yao Yang博士’21;新兰冯博士’21和Xiamen University的来访研究生Huiqi Li；Lauryn M. Gibb ’22在2月2日发布了他们的研究结果nd期刊问题欧洲杯线上买球科学进步。
只要燃烧引擎挤满了街道并用烟雾填充天空，就很难设想运输的可持续未来。氢燃料电池仅用水将氢直接变成电力，少量的热量作为副产品，是可再生的替代品。
燃料电池的重要部分是氧气还原反应（ORR），这是一个臭名昭著的缓慢过程 - 阿布鲁尼亚经常将其称为“上帝对电化学的集体惩罚”- 通常，铂金和其他贵金属加速了。
铂是一种模型催化剂，可导致电力，催化最气质的反应，并坚固，足以忍受燃料电池的刺激性，酸性的环境。但这可能会太昂贵。
然而，最近，更宽容的碱性燃料电池已经获得了重要性，增加了较便宜的金属（一旦以酸性环境的敏感性）消除的可能性较低的金属可能会在这些更高的高级燃料电池中代替铂金。
阿布鲁尼亚（Abruña）和他的团队旨在建造一种适合碱性燃料电池的经济材料，该材料将以与铂金相同的有效方式传达电力并催化ORR反应。
Abruña表示，过渡金属氮化物（TMN）是一个明确的选择，Disalvo是这些材料的国际专家。欧洲杯足球竞彩TMN从钴，铁，锰和其他过渡金属中提取的一组化合物传达电力，并且在暴露于空气时，倾向于开发薄氧基的外壳，该外壳为催化化学反应提供无可挑剔的表面。
在将一组TMN与导电氮气和反应性氧化物壳合成后，研究人员测试了原型氢燃料电池中的所有候选催化剂。
基于锰和铁的选项进行了强大的展示。硝酸钴催化剂原来是“明确的赢家”Abruña说，与白金的效率几乎相等，而成本低475倍（截至2月2日nd）。这些节省可能有助于将氢燃料电池推出实验室并进入市场。
如果价格合理的话，燃料电池可以用可持续的选择代替汽车电池和燃烧发动机，该选择可以喂养持续的氢饮食，不需要充电，并且仅浪费了10％的能量，而能够使其发挥作用。相比之下，标准汽车发动机浪费了约75％的能量。
“氢燃料电池非常强大，使您能够以根本不存在更传统的发动机而运行，”阿布鲁尼亚说。人们认识到燃料电池是必经之路。诀窍是设计稳定且负担得起的催化剂，使一切成为可能。”
这项研究部分获得了基于碱性的能源解决方案中心的资金，这是美国能源部提供的能源边界研究中心。
期刊参考：
Zeng，R。，等。（2022）非私致过渡金属氮化物是碱性燃料电池的有效氧电催化剂。欧洲杯线上买球科学进步。doi.org/10.1126/sciadv.abj1584。
资源：https://cornell.edu