铜和铂纳米颗粒的混合物开发出更强大更持久的燃料电池材料

燃料电池是一种很有前景的技术，可用作为电子设备，车辆，军用飞机和设备供电的电源。燃料电池通过与氧气的化学反应将化学能从氢气(燃料)转化为电能。只要有燃料供应，燃料电池就可以连续发电。

目前市售的燃料电池使用铂纳米颗粒作为催化剂以加速化学反应，因为铂是唯一能够抵抗这种电池内的高酸性条件的金属。然而，铂的高成本及其低稳定性阻碍了燃料电池的广泛使用。

为了克服这一局限，由IBN执行董事JackieY.Ying教授领导的研究小组发现，通过用金和铜合金代替催化剂的中心部分，只留下铂的外层，新的混合材料可以提供活性比商用铂催化剂高5倍，稳定性高得多。通过进一步优化，可以进一步提高材料的催化性能。

IBN的新型纳米复合材料每毫克铂可产生至少0.571安培的电流，相比之下商用铂催化剂的每毫克铂0.109安培。这也是第一次显示催化剂增强燃料电池反应的稳定性和活性，同时铂含量显着降低。

为了使这种催化剂比商业铂催化剂更具活性，研究人员将纳米结构材料的核心设计为金铜合金，其晶格间距略小于纳米晶体表面的铂涂层。这在表面铂原子上产生压缩应变，使得铂在燃料电池的氧还原反应的限速步骤中更具活性。用较便宜的金铜合金代替纳米粒子的核心，减少了铂金的使用，铂金是一种非常昂贵的贵金属。

Ying教授说：“IBN的一个重点研究重点是开发能够提高效率和环境可持续性的绿色能源技术。比传统铂催化剂更活跃，成本更低，我们的新型纳米复合材料系统使我们能够显着推进燃料电池的发展并使该技术更适用于工业应用。

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