隨著全球向可再生能源的轉(zhuǎn)變勢頭強勁，出現(xiàn)了一個關鍵挑戰(zhàn)：如何在太陽能和風能不可用的時期有效儲存能源。通過合作研究實現(xiàn)的氫燃料電池技術突破，通過用銀替代催化劑中的鉑金屬，大幅降低了成本，標志著向經(jīng)濟實惠、高效的綠色能源存儲邁出了重要一步。
得益于有關研究，氫燃料電池這一領先的競爭者剛剛獲得了巨大的推動，某研究團隊合作開發(fā)出一種燃料電池裝置，該研究最近已轉(zhuǎn)化為實踐。
該團隊成員表示：“氫燃料電池在能量存儲和轉(zhuǎn)換方面確實具有巨大的潛力，它可以使用氫作為汽油等的替代燃料，但食用燃料電池仍然相當昂貴?！?/span>
研究人員表示，問題在于燃料電池通常依賴于含有昂貴鉑族金屬 (PGM) 的催化劑，以促進化學反應，從而使系統(tǒng)正常工作。這促使她和她的同事尋找使催化劑更便宜的方法，但對燃料電池的化學成分進行如此根本性的改變是一項艱巨的挑戰(zhàn)：科學家經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在他們的小型實驗室設置中起作用的催化劑并不奏效。
這一次，研究人員通過用更便宜的替代品白銀部分替代鉑族金屬來平衡成本。但真正的關鍵是簡化將催化劑添加到電池電極上的化學配方。
科學家通常將催化劑混合到液體中，然后將其鋪展到網(wǎng)狀電極上，但這些催化劑配方在不同的實驗室環(huán)境中使用不同的工具并不總是以相同的方式發(fā)揮作用，這使得將工作轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實世界的應用變得困難。
為了解決這個問題，該團隊使用真空室來更受控地將新催化劑沉積到電極上。“這種高真空工具是一種‘所見即所得’類型的方法，”某研究人員說?！爸灰愕南到y(tǒng)校準得好，原則上人們就可以很容易地重現(xiàn)它?！?/span>
為了確保其他人能夠復制他們的方法并將其直接應用于全尺寸燃料電池，該團隊與某些專家合作，他們證明了該方法在實際的燃料電池中有效。
“這個項目并不是為了在這里進行燃料電池測試而設立的，因此我們非常幸運。”該項目的研究人員和另一團隊成員建立了聯(lián)系，他們的目的是測試實際的燃料電池，因此這是一個非常好的資源組合，
兩個團隊共同發(fā)現(xiàn)，通過用更便宜的銀替代以前催化劑中使用的一些鉑族金屬，他們可以以低得多的價格實現(xiàn)同樣有效的燃料電池——現(xiàn)在他們有了一種行之有效的催化劑開發(fā)方法，借此可以開始測試更雄心勃勃的想法。
“我們可以嘗試完全不含鉑族金屬，”某研究人員說，他對此次合作的潛力同樣感到興奮。“這對于燃料電池的研究以及燃料電池行業(yè)的實際催化劑開發(fā)都有很大的好處，”他說。
展望未來，此類研究將決定燃料電池是否能夠發(fā)揮其潛力。燃料電池對于重型運輸和清潔能源存儲來說確實令人興奮且有趣，但最終還是要降低成本，這就是這項合作的目的。
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