正在實驗室測試的燃料電池。圖片來源：倫(lun) 敦帝國理工學院

英國倫(lun) 敦帝國理工學院開發出一種氫燃料電池，它使用的催化劑由鐵而非稀有昂貴的鉑製成，降低了氫燃料電池的成本。該技術讓氫燃料廣泛部署成為(wei) 可能，並最終將減少溫室氣體(ti) 排放推進世界走上淨零排放的道路。

氫燃料電池將氫氣轉化為(wei) 電能，唯一的副產(chan) 品是水蒸氣，這使它們(men) 成為(wei) 一種有吸引力的綠色替代能源，尤其是對於(yu) 汽車行業(ye) 。然而，它們(men) 的廣泛使用在一定程度上受到了主要部件之一的成本的阻礙。為(wei) 了促進產(chan) 生電力的反應，燃料電池依賴於(yu) 由鉑製成的催化劑，這種催化劑既昂貴又稀缺。

來自帝國理工學院化學係的首席研究員安東(dong) 尼·庫塞納克教授說：“目前，單個(ge) 燃料電池成本的60%左右來自鉑催化劑。要使燃料電池成為(wei) 化石燃料真正可行的替代品，我們(men) 需要降低成本。”

現在，由倫(lun) 敦帝國理工學院研究人員領導的一個(ge) 歐洲團隊已經創造出一種隻使用鐵、碳和氮，這種廉價(jia) 且容易獲得的材料作催化劑，並表明它可以用來在高功率下運行燃料電池。他們(men) 的研究結果25日發表在《自然·催化》雜誌上。

在這種新型催化劑中，所有的鐵都以單原子的形式分散在導電碳基質中。其中所有原子都聚集在一起，使其更具反應性。這些特性意味著鐵促進了燃料電池所需的反應，是鉑的良好替代品。在實驗室測試中，該團隊表明，在真實的燃料電池係統中，單原子鐵催化劑的性能接近鉑基催化劑。

此外，該團隊開發的方法還可以適用於(yu) 除燃料電池之外的其他應用，例如使用大氣中的氧氣而非昂貴的化學氧化劑作為(wei) 反應物的化學反應，以及使用空氣去除有害汙染物的廢水處理。

第一作者、帝國理工學院化學係的阿薩德·馬哈茂德博士說：“我們(men) 已經開發出一種新的方法來製造一係列‘單原子’催化劑，這為(wei) 一係列新的化學和電化學過程提供了機會(hui) 。具體(ti) 而言，我們(men) 使用了一種被稱為(wei) ‘金屬轉移’的合成方法，避免了在合成過程中形成鐵簇。這一過程或許對其他希望製備類似催化劑的科學家有所助益。”