日本研究人员最近开发出一种新型电极,利用特制的石墨烯材料替代铂作为催化剂,来制造燃料电池 车所需的氢燃料。这种电极能够电解水,在为燃料电池车服务的加氢站,如果用它来生产燃料,可以大幅降低成本。 燃料电池车是利用车上装载的氢与空气中的氧进行化学反应产生的电来驱动车辆。
由于燃料电池车只排放少量的水,几乎不排放其他污染物质,被认为是清洁的下一代汽车。然而燃料电池车的电池成本居高不下,原因之一就是电池中需要使用“白金”——铂作为催化剂。科学界因此一直在研发用其他廉价材料作为替代催化剂。
日本东北大学助教伊藤良一率领的研究小组,尝试用石墨烯作为替代催化剂。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构新材料,价格不高。研究人员先利用片状石墨 烯制作出立体结构,然后用气相沉积法给立体结构镀上氮和硫。结果发现,镀上的氮和硫的量越多,就越能高效催化制造出更多的氢。
研究人员指出,如果在石墨烯催化剂中再加入镍,其制氢能力就可以超越铂催化剂,预计将此技术市场化后,可以使燃料电池成本大大下降。