伦敦帝国理工学院的研究人员开发了一种新的氢燃料电池，它使用铁来代替稀有昂贵的铂，使这项技术得到了更广泛的应用。 氢燃料电池将氢转化为电，而副产品仅为水蒸气，这使其成为一种有吸引力的绿色便携式电力替代品，尤其是汽车。然而，其中一个主要部件的高成本阻碍了广泛接受。这种燃料电池以铂催化剂为基础，铂催化剂既昂贵又稀有，有助于产生能量反应。 现在，由伦敦帝国理工学院的研究人员领导的一个欧洲团队开发了一种仅使用铁、碳和氮（这些廉价且容易获得的材料）的催化剂，并表明它可以用于运行高性能燃料电池。她的研究结果最近发表在《自然催化》杂志上。 帝国理工学院化学系首席研究员安东尼·库捷尔纳克教授表示：“目前，用于催化剂的铂约占单个燃料电池成本的60%。为了使燃料电池成为化石燃料汽车真正可行的替代品，我们需要削减成本。” 他补充道：“我们更便宜的催化剂设计应该使这成为现实，并允许部署更多的以氢气为燃料的可再生能源系统，最终减少温室气体排放，使世界走上净零排放的道路。”。 该团队的创新是生产一种催化剂，其中所有的铁都以单个原子的形式分散在导电碳基质中。单原子铁的化学财产不同于松散铁。大块铁的所有原子都被收集起来，单原子铁更有可能发生反应。 这些财产意味着铁可以促进燃料电池所需的反应，并成为铂的良好替代品。在实验室测试中，该团队表明，单原子铁催化剂的性能接近于真实燃料电池系统中铂基催化剂的性能。 除了生产更具成本效益的燃料电池催化剂外，该团队的方法还可以应用于其他工艺中的催化剂，例如使用大气中的氧气作为反应物，而不是昂贵的化学氧化剂进行化学反应，以及用空气处理废水以去除有害污染物。 该论文的第一作者、帝国理工学院化学系的Asad Mehmood博士表示，对不起，对不起。“我们开发了一种新的方法来生产一系列‘单原子’催化剂，这为许多新的化学和电化学过程提供了机会。特别是，我们使用了一种称为金属转化的独特合成方法，以避免在合成过程中形成铁簇。其他想要制备类似催化剂的科学家。烷烃。" 据报道，该团队已与英国燃料电池催化剂制造商庄信万丰合作，在一个合适的系统中测试该催化剂，并希望扩大其新型催化剂的规模，使其可用于商业燃料电池。同时，他们正在努力提高催化剂的稳定性，使其在耐久性和性能方面与铂相当。