盖世汽车讯 据外媒报道，由大邱庆北科学技术院（DGIST）Jongsung Yu教授领导的研究团队开发出创新的合成方法，可大幅提高合金催化剂（燃料电池的关键部件）的耐久性。通过将氮加入合金结构中，该团队解决了铂（Pt）催化剂成本高和耐久性低的问题，这是质子交换膜燃料电池（PEMFC）商业化用于环保型汽车的两大障碍。
图片来源：DGIST
随着全球加大氢燃料电池商业化力度，研究人员越来越专注于克服关键技术挑战。在潜在的解决方案中，铂钴（PtCo）合金表现出色，但由于成本高和耐久性问题，在长期使用中面临限制，这主要源于钴的易溶解性。
而此次研发的创新方法可以应对上述挑战。通过将氮整合到PtCo合金中，可利用钴氮键稳定钴，有效防止其溶解，从而显著提高合金的耐久性。该技术不仅减少了所需的铂量，而且还保持了高性能和耐久性，为低铂、高稳定性燃料电池的商业化铺平了道路。相关研究发表在期刊《American Chemical Society》。
新开发的氮掺杂PtCo合金以其表面和合金内部的有序PtCo结构以及通过钴氮键实现的卓越结构稳定性而著称。韩国西江大学Seoin Baek教授进行的计算化学分析表明，这种强钴氮键使钴的溶解能增加了约两倍，从而显著提高了钴在合金中的稳定性。
此外，该合金在加速耐久性评估中超过了美国能源部设定的2025年耐久性目标，在性能和寿命方面均优于现有的商用催化剂。
“我们的研究重点是解决现有合金的耐久性限制，以显着提高燃料电池的性能，”Yu教授表示。“通过推进初始性能优异的铂钴合金在实际燃料电池中的应用，我们开发出了一种既能满足氢燃料电池寿命又能满足其效率要求的技术。我们希望这一成果将有助于使氢燃料电池成为汽车、船舶、航空和发电等各种应用领域的可持续能源解决方案。”
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