鉑納米線燃料電池催化劑

        據(jù)外國媒體報道：燃料電池通過化學反應發(fā)電，一個關鍵的反應是將氧氣與氫氣結合在一起，同時釋放電子形式的能量，這種轉換的速度通常很慢，反應過程一般需要催化劑例如鉑金催化劑的參與。研究團隊開發(fā)了一種浸出工藝，通過該工藝可以生產(chǎn)超細鋸齒鉑納米線，納米線具有非凡的表面活性和高表面積，提供了具有創(chuàng)紀錄的轉換率的催化劑。

新發(fā)現(xiàn)為鉑基催化劑的設計提供了新的思路，由此可以顯著減少所需的鉑量，從而大大降低燃料電池的成本。

鉑是燃料電池反應的至關重要的催化劑，鉑金的高成本是限制燃料電池大規(guī)模應用的主要因素。鉑催化劑的效率的量度是質量活性，可通過催化活性除以鉑的重量計算。研究人員必須實現(xiàn)更高的質量活性，以減少所需的鉑使用量并降低燃料電池成本。而提高鉑質量活性需要優(yōu)化催化劑的比活性和電化學活性表面積。

加利福尼亞大學洛杉磯分校的研究人員發(fā)現(xiàn)，可以通過熱退火過程將溶液通過納米線合成技術轉化成鉑-鎳合金納米線。團隊接著通過電化學合金化或浸出將納米線轉變成鋸齒狀的鉑納米線。

鋸齒狀納米線表現(xiàn)出每毫克鉑的13.6安培的質量活度，這幾乎是先前報告值的兩倍。反應性分子動力學模擬（一種類型的材料的計算機建模）表明，高應力，不協(xié)調的表面結構相較于其他鉑催化劑結構的松弛表面增強了反應能力。

項目由美國能源部，基礎能源科學辦公室（材料合成和表征）的先進光源，科學用戶設施辦公室支持，還受到了國家科學基金（電化學研究和理論計算）;和國家自然科學基金（掃描透射電子顯微鏡研究）的相關支持。

參考文獻：

M. Li, Z. Zhao, T. Cheng, A. Fortunelli, C.Y. Chen, R. Yu, Q. Zhang, L. Gu, B.V. Merinov, Z. Lin, E. Zhu, T. Yu, Z. Jia, J. Guo, L. Zhang, W.A. Goddard III, Y. Huang, and X. Duan, “Ultrafine jagged platinum nanowires enable ultrahigh mass activity for the oxygen reduction reaction [External link] .” Science, 354, 1414 (2016).