研究人员成功开发出一种无碳催化剂，使氢燃料电池更加稳定官方网站 。

随着电动汽车的发展，燃料电池变得越来越重要。 为了有效地工作，它需要一种催化剂来改善电化学反应。 目前的标准催化剂必须有一个表面涂有纳米尺寸的铂钴颗粒，并用导电碳载体材料固定。 由于小颗粒和载碳材料容易腐蚀，燃料电池会随着时间的推移失去稳定性和效率。

为解决这一难题，瑞士伯尔尼大学化学与生物化学系（DCB）Matthias Arenz教授领导的国际研究团队成功开发出一种特殊工艺，可以生产出不需要碳载体的催化剂材料，可提高电池的耐用性。

“我们开发的催化剂具有良好的性能，即使在高温和电流密度的条件下也能使燃料电池稳定运行，”阿伦兹在发表在《自然材料》杂志上的一篇论文中说。

除 DCB 外，该研究还涉及丹麦哥本哈根大学、德国莱布尼茨等离子体科学技术研究所和瑞士 Paul Scherrer 研究所。

在燃料电池中，氢原子被分离以直接产生电能。 为此，氢被带到电极（阳极），在那里它被分解成带正电的质子和带负电的电子官网 。

电子从阳极通过外部电路到达阴极，产生电流。 同时，质子在电解液中移动，穿过一层渗透膜朝向涂有铂钴合金催化剂的阴极，与空气中的氧气发生反应，形成水蒸气。 蒸汽最终通过排气管排出。

然而，这些铂钴纳米颗粒会在车辆运行期间熔化。 用于固定催化剂的载碳材料也会随着时间的推移而腐蚀。 这会减少催化剂的接触表面并影响燃料电池的寿命。

采用一种称为阴极溅射（一种基于动能转移原理的薄膜制造技术）的新技术，通过离子轰击溶解钴元素。 在此过程中释放的气体原子会凝结形成多孔的粘合剂层。 该层既增加了接触表面积又支持催化剂的固定。 因此，该团队解释说，不再需要载碳材料的存在。

“这项技术可以从实验室规模扩大到工业规模，使其在电动汽车生产中非常有前途。新催化剂使氢燃料电池能够优化用于道路交通。我们的研究对于可持续能源具有重要意义使用，特别是在当今不断发展的重型车辆的背景下，”Arenz 强调说安卓。