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(kāi)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(lái)制造燃料電池車(chē)所需的氫燃料。這種電極能夠電解水,在為燃料電池車(chē)服務(wù)的加氫站,如果用它來(lái)生產(chǎn)燃料,可以大幅降低成本。 燃料電池車(chē)是利用車(chē)上裝載的氫與空氣中的氧進(jìn)行化學(xué)反應產(chǎn)生的電來(lái)驅動(dòng)車(chē)輛。

由于燃料電池車(chē)只排放少量的水,幾乎不排放其他污染物質(zhì),被認為是清潔的下一代汽車(chē)。然而燃料電池車(chē)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成的單層片狀結構新材料,價(jià)格不高。研究人員先利用片狀石墨烯制作出立體結構,然后用氣相沉積法給立體結構鍍上氮和硫。結果發(fā)現,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,預計將此技術(shù)市場(chǎng)化后,可以使燃料電池成本大大下降。