布朗大学研究人员研发新型燃料电池催化剂或将大幅降低燃料电池成本

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阻碍在汽车、卡车和其他车辆中广泛使用环保型氢燃料电池的一个因素就是燃料电池中的铂催化剂成本很高，而铂催化剂是使燃料电池工作的关键因素。使用较少贵金属铂的方法之一是，将其与其他更便宜的金属结合使用，但是此类合金催化剂在燃料电池中会迅速降解。

据外媒报道，美国布朗大学（Brown University）的研究人员研发出来一种合金催化剂，既能减少铂金属的使用，又能在燃料电池测试中使燃料电池保持良好状态。据测试结果显示，研究人员的催化剂由铂合金与钴合金纳米粒子制成，在活动性和耐久性方面均超过了美国能源部（DOE）制定的2020年的目标。

该研究的第一作者Junrui Li表示，合金催化剂的耐久性是燃料电池领域的一个大问题，已经有证据表明，合金最初的表现优于纯铂，但是在燃料电池内部，催化剂中的非贵金属部分会氧化并且浸出得非常快。

为了解决浸出问题，Li与其同事研发了具有特殊结构的合金纳米粒子。该粒子具纯铂外壳，中心由铂和钴原子堆叠而成。布朗大学化学教授Shouheng Sun表示，此种分层的核心结构是催化剂具活动性和耐久性的关键。

初步测试表明，催化剂在实验室环境中表现良好，优于传统的铂合金催化剂。新催化剂在30,000次高压循坏之后，还保持活动性，但是传统催化剂的性能显著下降。

研究人员已经对此催化剂申请了临时专利，他们希望继续研发和改进此催化剂。

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