加州大学河滨分校大幅降低催化剂成本

据外国媒体报道： 近期发表在Small的一篇论文中，加利福尼亚大学河滨分校（UCR）的研究人员描述了一种质子交换膜燃料电池的廉价、高效的催化剂材料。据称能够以传统方法的1%的成本制造燃料电池。

UCR开发的催化剂由多孔碳纳米纤维制成，所述多孔碳纳米纤维嵌入由相对丰富的金属（例如钴）制成的化合物，其比铂更便宜100倍以上。该研究由UCR Marlan和Rosemary Bourns工程学院Winston Chung能源创新教授David Kisailus领导。

UCR研究人员利用一种称为静电纺丝的技术，制造出含有金属离子（钴，铁或镍）的碳纳米纤维，该碳纳米纤维的厚度与纸张厚度接近。在加热时，离子形成超细金属纳米颗粒，催化碳转化为高性能石墨碳。随后，金属纳米粒子和残余的非石墨碳被氧化，形成分散在石墨多孔网络中的高度多孔金属氧化物纳米粒子网络。

Kisailus及其团队与斯坦福大学的科学家合作，确定新材料的性能与行业标准的铂碳系统一致，但成本只是其中的一小部分。

Kisailus表示，这种材料的高性能的关键是化学和纤维加工的结合。显着的电化学特性主要归因于暴露的活性位点上的金属氧化物和3D层次多孔石墨结构的工程化获得的协同作用。催化纳米复合材料的一个额外的好处是，其石墨纤维的性质提供了额外的强度和耐久性，这将使其既可以作为燃料电池催化剂，也可以作为结构部件。

制造高性能车辆的一个重要挑战是减轻车身重量、电池或燃料电池的重量，同时不会影响安全性和性能。新材料以使汽车制造商将诸如发动机罩或底盘之类的结构部件变成功能元件