當今廣泛應用的氫燃料電池利用鉑鈷納米顆粒作為催化劑，需要施加到導電碳載體材料上。由於燃料電池中的小顆粒以及碳受到腐蝕，因此隨著時間的流逝，電池會失去效率和穩定性。
瑞士伯爾尼大學領導的國際科研團隊使用特殊工藝開發出了新的催化劑，性能更高、更耐用。
在氫燃料電池中，氫原子被分裂然後產生電能。為此，氫被送入一個電極，在那裡它被分解成帶正電荷的質子和帶負電荷的電子。電子通過電極流出，在電池外部產生電流，然後驅動汽車發動機。質子穿過一個只對質子滲透的膜，在另一邊與塗有催化劑（現在應用的是鉑鈷合金網）的第二個電極與空氣中的氧氣發生反應，從而生成水蒸氣，通過“排氣管”排出。
為了使燃料電池發電，兩個電極上都必須塗上催化劑。如果沒有催化劑，化學反應將進行得非常緩慢，這尤其只用於第二電極、氧電極。催化劑中的鉑鈷納米粒子在車輛運行過程中會“熔化在一起”，這會降低電池的效率，此外，通常用於固定催化劑的碳在反應過程中會被腐蝕，影響燃料電池的使用壽命。科研人員表示，他們的動機是在沒有碳載體的情況下生產出電催化劑。
之前，沒有載體材料的類似催化劑表面積較小，由於表面積的大小對催化劑的活性和性能至關重要，因此不合適工業使用。現在，科研組設計的特殊工藝，解決了這一難題。
這是一種叫做陰極濺射的特殊工藝。採用這種方法，一種物質的個體（鉑或者鈷）被離子轟擊溶解（霧化），釋放出來的氣態原子隨後凝結成一層粘合層。
“通過特殊的濺射工藝和隨後的處理，可以獲得一個非常多孔的結構，這使得催化劑具有較大的表面積，同時又可以自我支撐，因此碳載體變得多餘了。”萊布尼茨等離子體科學與技術研究所負責這項研究的主要作者古斯塔夫·西弗斯博士說。
研究小組負責人表示：“這項技術在工業上具有可擴展性，因此也可以用於更大的生產量，例如在汽車行業。”這一研究讓氫燃料電池在道路交通中的應用得到進一步優化。因此，這項研究結果對於可持續能源利用的進一步發展具有重要意義。
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