，據(jù)報道，美國康奈爾大學(xué)（Cornell University）的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種摻氮、碳涂層的鎳陽極可以催化氫燃料電池中的一個重要反應(yīng)，而其成本僅為目前使用的貴金屬的一小部分。

這項新發(fā)現(xiàn)可能會加速氫燃料電池的廣泛應(yīng)用。

氫燃料電池作為一種高效、清潔的能源，在汽車和其他應(yīng)用領(lǐng)域有著巨大的前景。這是Héctor D. Abru?a實驗室的一系列發(fā)現(xiàn)之一，他們正在尋找堿性燃料電池中使用的活性、廉價、耐用的催化劑。

研究人員表示，“這一發(fā)現(xiàn)在使用高效、清潔的氫燃料電池代替化石燃料方面取得了進(jìn)展。”這項研究成果已于近期發(fā)表在了《美國國家科學(xué)院院刊》上。

目前，氫燃料電池需要昂貴的貴金屬，如鉑，以有效地催化它們用來發(fā)電的反應(yīng)。

盡管堿性聚合物電解質(zhì)膜燃料電池（APEMFC）能夠使用非貴金屬電催化劑，但它們?nèi)狈Ρ匾男阅芎湍途眯詠砣〈F金屬基系統(tǒng)。

燃料電池通過氫氧化反應(yīng)（HOR）和氧還原反應(yīng)（OOR）發(fā)電。研究人員表示，鉑是這兩種反應(yīng)的典型催化劑，因為它能有效地催化它們，并且在質(zhì)子交換膜燃料電池的酸性環(huán)境中耐用。

那其他材料呢？研究人員寫道，最近的非貴金屬HOR電催化劑實驗需要克服兩個主要挑戰(zhàn)：由于氫鍵能太強(qiáng)而導(dǎo)致的固有活性低，以及由于金屬氧化物生成迅速鈍化而導(dǎo)致的耐久性差。

為了克服這些挑戰(zhàn)，研究人員設(shè)計了一種鎳基電催化劑，該催化劑具有摻氮碳制成的2納米外殼。

他們的氫燃料電池有一個陽極（氫被氧化的地方）催化劑，由一個固體鎳核組成，由碳?xì)ぐ鼑．?dāng)與鈷錳陰極（氧氣被還原）配對時，產(chǎn)生的完全不含貴金屬的氫燃料電池每平方厘米輸出超過200毫瓦。

研究人員說，鎳電極表面鎳氧化物的存在大大減緩了氫氧化反應(yīng)。氮摻雜碳涂層起到了保護(hù)層的作用，增強(qiáng)了HOR動力學(xué)，使反應(yīng)速度更快，效率更高。

此外，石墨烯涂層在鎳電極上的存在阻止了鎳氧化物的形成，從而大大提高了電極的壽命。這些電極對一氧化碳的耐受性也要強(qiáng)得多，因為一氧化碳會迅速“毒害”鉑。

“這種新型陽極的使用將大大降低價格，使堿性燃料電池在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。”他們補(bǔ)充說。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的氢燃料电池迎重大突破！新型碳涂层镍阳极有望取代贵金属 成本大降的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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