近日，丹麥技術(shù)大學(xué)對外宣稱研發(fā)出一種鉑—釔燃料電池催化劑。與目前的鉑催化劑相比，鉑—釔催化劑更穩(wěn)定、活性更高、價格相對較低。
聚合物燃料電池（PEMFCs）具有零排放的特點，在汽車上有廣闊的應(yīng)用前景。和電池相比，聚合物燃料電池可以讓汽車有更長的行駛里程和更短的燃料再注入時間。即便如此，PEMFCs的使用也由于陰極鉑催化劑的高載量要求而受到限制。即使使用目前最先進的技術(shù)，也不可能將PEMFCs的生產(chǎn)規(guī)模有全球性的沖擊，比如達到太瓦級規(guī)模。
目前，減少鉑載量最有效的路徑就是將鉑和另一種金屬鑄成合金用作氧化還原反應(yīng)的催化劑。大部分研究人員都在鉑和后過渡金屬合金上做了大量研究，比如鎳、鈷、銅或者鐵。盡管如此，這些催化劑的長久穩(wěn)定性在脫合金過程中逐漸減弱。
2009年，丹麥技術(shù)大學(xué)物理系個體納米功能中心的科研小組發(fā)現(xiàn)一種用于氧化還原反應(yīng)的新型合金：鉑—釔。這種新型合金不但比其它鉑合金的活性更高，穩(wěn)定性也更好。但是，鉑—釔的最初測試是以大塊的多晶形式進行，而在真正的燃料電池中只能以納米粒子的形式進行，這對科研人員來說是個非常大的挑戰(zhàn)。
現(xiàn)在，丹麥技術(shù)大學(xué)物理系的科研人員合成了納米級的鉑—釔合金。在穩(wěn)定性的擴展測試中，這種新型催化劑仍保留了最初活性的63%。
丹麥技術(shù)大學(xué)副教授Ifan Stephns表示：“我們的測試結(jié)果證明，鉑—釔納米粒子能夠合成，而且在氧化還原反應(yīng)中活性很高。此外，如果我們能夠進一步優(yōu)化粒子大小和鉑—釔催化劑的合成，這種催化劑的性能會更高。我們下一步面臨的挑戰(zhàn)是尋找一種化學(xué)合成方法，能夠大批量生產(chǎn)這種催化劑，從而推動它在燃料電池中的應(yīng)用。
該試驗由丹麥技術(shù)大學(xué)和美國SLAC國家實驗室的科研人員共同完成。
