- News Focus
文章專區
2014-11-01在廚房微波爐製作燃料電池的催化劑
539 期
Author 作者
編輯部
10/14 永續能源的發展一直是近年來科學家關注的焦點，許多研究團隊嘗試研發低成本、高效率、更環保且能夠取代石油的能源轉換或儲存系統。
瑞典與中國的研究團隊研究出一種獨特的奈米合金，這種合金由鈀（Pd）以點狀鑲嵌在鎢奈米粒上所組合而成，應用在氧氣還原的催化反應上，是一種可利用在燃料電池的新型態觸媒。
燃料電池是一種低碳排放的能源來源。傳統的燃料電池以白金或其合金做為催化劑，來驅動燃料電池內的化學反應的，但是白金非常稀少，使這類型的催化劑極度昂貴。研究人員利用鈀與鎢以1:8的比例製備的合金，與白金催化劑的效率接近，但是成本低了接近40倍。
這不是一種均勻相的合金，也不是分為兩相的系統，而是一種介於兩者之間的特殊材料，這些鑲嵌在鈀鎢合金的鈀金屬微粒，大小必須限制在直徑1nm，由10~20個原子所組成，這個特殊的構型使得這種材料具有非常高的轉換效率，能將氧還原。而這個合金必須安置在多孔性的碳材料上，以避免鈀金屬微粒靠近聚集，才能保持長時間的穩定。而這個材料的合成方法，如果不使用氬氣保護反應，甚至只需要用廚房中的微波爐就可能製備。
燃料電池
Fuel Cell
將氫氣輸入電池的陽極、氧氣輸入陰極，經催化劑作用後，陽極的氫氣會分解成兩個氫質子與兩個電子，電子會到陰極，又再經陰極催化劑作用後，氫質子、氧氣及電子會形成水分子。燃料電池的排放物為水與熱，對環境影響較其他電池小。