石墨烯代替鉑，日本新催化技術(shù)有望降低燃料電池成本

日本研究人員最近開發(fā)出一種新型電極,利用特制的石墨烯材料替代鉑作為催化劑,來制造燃料電池車所需的氫燃料。這種電極能夠電解水,在為燃料電池車服務(wù)的加氫站,如果用它來生產(chǎn)燃料,可以大幅降低成本。 燃料電池車是利用車上裝載的氫與空氣中的氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電來驅(qū)動(dòng)車輛。

由于燃料電池車只排放少量的水,幾乎不排放其他污染物質(zhì),被認(rèn)為是清潔的下一代汽車。然而燃料電池車的電池成本居高不下,原因之一就是電池中需要使用“白金”——鉑作為催化劑?？茖W(xué)界因此一直在研發(fā)用其他廉價(jià)材料作為替代催化劑。

日本東北大學(xué)助教伊藤良一率領(lǐng)的研究小組,嘗試用石墨烯作為替代催化劑。石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)新材料,價(jià)格不高。研究人員先利用片狀石墨烯制作出立體結(jié)構(gòu),然后用氣相沉積法給立體結(jié)構(gòu)鍍上氮和硫。結(jié)果發(fā)現(xiàn),鍍上的氮和硫的量越多,就越能高效催化制造出更多的氫。

研究人員指出,如果在石墨烯催化劑中再加入鎳,其制氫能力就可以超越鉑催化劑,預(yù)計(jì)將此技術(shù)市場(chǎng)化后,可以使燃料電池成本大大下降。