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據(jù)外國(guó)媒體報(bào)道：布朗大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種新型合金催化劑，既能減少鉑的使用，又能在燃料電池測(cè)試中保持良好狀態(tài)。根據(jù)Joule期刊所述的測(cè)試結(jié)果顯示，催化劑在反應(yīng)性和耐久性方面均超過(guò)了美國(guó)能源部（DOE）2020年的目標(biāo)。

合金催化劑的耐久性是催化劑領(lǐng)域的一個(gè)大問(wèn)題，合金初的性能優(yōu)于純鉑，但在燃料電池內(nèi)部，催化劑的非貴金屬部分會(huì)被氧化并迅速浸出。

為了解決這一浸出問(wèn)題，Li和他的同事開發(fā)了具有特殊結(jié)構(gòu)的合金納米粒子。顆粒具有純鉑外殼，其內(nèi)部是交替的鉑和鈷原子層制成的核心。

這種分層核心結(jié)構(gòu)是催化劑反應(yīng)性和耐久性的關(guān)鍵。核心中原子的分層排列有助于平滑和收緊外殼中的鉑晶格，這增加了鉑的反應(yīng)性，同時(shí)保護(hù)鈷原子不會(huì)在反應(yīng)過(guò)程中被消耗。這就是為什么這些顆粒比隨機(jī)排列的金屬原子的合金顆粒表現(xiàn)得更好。

研究人員測(cè)試了催化劑進(jìn)行氧還原反應(yīng)的能力，這對(duì)燃料電池的性能和耐久性至關(guān)重要。在質(zhì)子交換膜（PEM）燃料電池的一側(cè)，從氫燃料中剝離的電子產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流。在電池的另一側(cè)，氧原子吸收這些電子以完成電路。這是通過(guò)氧還原反應(yīng)完成的。

初步測(cè)試表明，催化劑在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中表現(xiàn)良好，優(yōu)于更傳統(tǒng)的鉑合金催化劑。新催化劑在30,000次電壓循環(huán)后保持其活性，而傳統(tǒng)催化劑的性能顯著下降。

測(cè)試表明，該催化劑超越了能源部（DOE）為初始活動(dòng)和長(zhǎng)期耐久性設(shè)定的目標(biāo)。美國(guó)能源部要求催化劑到2020年初始活性為每毫克鉑0.44安培，30,000次電壓循環(huán)后活性至少為0.26安培/毫克（大約相當(dāng)于燃料電池汽車使用5年）。新催化劑的測(cè)試表明，它具有0.56安培/毫克的初始活性和30,000循環(huán)0.45安培后的活性。

研究人員申請(qǐng)了關(guān)于催化劑的臨時(shí)專li，他們希望繼續(xù)開發(fā)和改進(jìn)催化劑。