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新型光譜儀有助于確定經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的氫燃料電池的替代催化劑材料

2024-04-11 17:27:59 來源：
導(dǎo)讀 燃料電池正在迅速成為汽油、煤炭和石油等常用化石燃料的可行的清潔能源替代品。化石燃料是不可再生能源，會向大氣中釋放二氧化碳。然而，燃...

燃料電池正在迅速成為汽油、煤炭和石油等常用化石燃料的可行的清潔能源替代品?；剂鲜遣豢稍偕茉?，會向大氣中釋放二氧化碳。

然而，燃料電池依靠電化學(xué)反應(yīng)而不是燃燒來產(chǎn)生無碳能源。將該技術(shù)擴(kuò)大到商業(yè)可行性的障礙之一是目前對鉑族金屬(PGM)作為催化劑的依賴。由于成本高昂且供應(yīng)有限，PGM 通常占燃料電池生產(chǎn)成本的 46%。

為了幫助應(yīng)對這一特殊挑戰(zhàn)，普渡大學(xué)、美國能源部 (DOE) 橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室和布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員研究了鐵氮摻雜碳 (Fe-N-C) 催化劑作為 PGM 的有效替代品基催化劑。

在這項(xiàng)研究中，研究人員在國家同步加速器光源 II (NSLS-II) 的內(nèi)殼光譜 (ISS) 光束線上使用了新開發(fā)的高能分辨率 X 射線光譜技術(shù)，國家同步加速器光源 II (NSLS-II) 是美國能源部科學(xué)辦公室用戶設(shè)施，位于布魯克海文。研究人員能夠通過添加離聚物 Nafion(一種控制帶電粒子(離子)運(yùn)動所需的材料)來分析這種催化劑材料的電子結(jié)構(gòu)。

最近發(fā)表在ACS Applied Energy Materials上的研究結(jié)果使研究人員對這些材料的行為有了新的認(rèn)識，有助于完善他們對具有高活性、選擇性和穩(wěn)定性的低成本 PGM 替代品的搜索。

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