众所周知,铂非常昂贵,并且由于氢燃料电池需要铂,它也是大规模应用氢燃料电池(电动汽车的能源之一)的严重障碍之一。但是,据国外媒体报道,普林斯顿大学生物与化学工程系教授布鲁斯·科埃尔(Bruce E. Koel)领导的研究小组成功地找到了一种更便宜的铂金替代品。研究人员说,他们发现了一种-基化合物,其工作效率约为铂材料的60%,但成本仅为铂材料的五分之一左右。燃料电池的工作原理是将存储在氢原子中的能量直接转换成电能。 NASA长期以来一直使用燃料电池为卫星和其他太空任务提供动力,现在也用于电动汽车和公共汽车。氢是地球和宇宙中最简单,最丰富的元素。在最基本的水平上,燃料电池通过将氢分解成质子和电子来发电。质子流过膜并与氧气结合形成水。带负电的电子流向燃料电池中带正电的电极。电子的流动是由燃料电池产生的电流,可以为发动机或其他电子设备提供动力,但是分裂过程需要铂和其他材料作为催化剂。催化剂还用于以氢为燃料生产氢的燃料电池中。在最理想的,无化石燃料的情况下,可再生电能可以借助催化剂分解水分子(两个氢原子和一个氧原子),将水分解为氧气和氢气,从而使水的效率更高。催化剂,分解水所需的能量更少。一些先进的燃料电池,即再生燃料电池,将上述两个反应结合在一起。但是,目前大多数燃料电池依靠独立系统产生的氢成为氢燃料电池。但是,目前用于上述两个反应的最佳催化剂是铂族贵金属。研究人员认为铂是完美的,铂族贵金属可以快速有效地催化化学反应并提取氢,并且这种金属可以承受此类反应所需的苛刻酸性条件。然而,问题在于铂既稀缺又昂贵。但是,研究人员认为,用于电动汽车等中的氢燃料电池不需要铂作为理想材料。研究人员发现,氢氧化ha是一种很好的替代品,它利用氮等离子体(等离子体是一种离子化气体,一种在荧光灯和太阳中发现的物质状态)进行处理,可以吸入氮原子的物质。以前,许多材料由于不导电而被忽略。然而,研究人员发现,用氮等离子体处理氧化will将形成一种薄膜材料,该薄膜材料可以充当高活性催化剂,并且可以在强酸条件下生存。尽管这种ha基薄膜的效率仅为铂的三分之二,但价格却便宜得多。研究人员计划下一步测试锆,因为锆更便宜。尽管这种类型的材料非常适合用于燃料电池,但研究人员认为,这种类型的材料在使用催化剂电化学分解水以产生氢作为燃料的系统中最有价值。此外,研究人员强调,这一发现将无法在不久的将来将低成本的新技术商业化。目前,制造这种材料的过程非常复杂,并且仅限于实验室。尽管他们已经确定了此类薄膜的性能,但他们仍需要考虑大规模生产此类材料所需的工程技术。但是,这项研究为进一步探索铂替代材料打开了大门。