香港科技大学（科大）研究团队研发出新型氢燃料电池，不仅刷新氢燃料电池纪录该类型电池的耐用性最高记录（1）且更具成本效益，有助于推动绿色能源的普及，实现碳中和的目标。
氢燃料电池利用氢气和氧气发电。
发电过程不会产生二氧化碳、悬浮颗粒等可能造成雾霾和健康问题的空气污染物，因此一直被认为是更清洁的电力来源。
虽然氢能对环境的破坏较小，并且已经开发了一段时间，但从未大规模商业化。
原因是氢燃料电池依靠电催化剂来发电。
但催化剂通常由铂制成，这种金属既昂贵又稀缺。
科学家们一直在努力寻找更常见、更便宜的物质，如铁-氮-碳作为铂的替代品。
但这些物质的催化发电效率和耐久性较差。
近日，香港科技大学化学与生物工程系邵敏华 Kongzi领导的团队研发出一种新配方，不仅将催化剂中所需的铂含量大幅降低了80%，而且还刷新了氢燃料电池发电耐久性的新世界纪录。
。
科大化学与生物工程系教授与科大能源研究所教授院长手持氢燃料电池原型 虽然这种新型混合催化剂铂含量极低，但经过10万次电压测试经过循环（2）的加速压力测试后，催化效率仍保持在97%。
然而，经过目前3万次的加速压力测试后，通用催化剂的效率下降了50%以上。
该团队进行的另一项测试也表明，氢燃料电池使用新型混合催化剂后，即使氢燃料电池持续运行一个多小时，催化效果也不会下降（3）。
（左图）经过10万次电压循环的加速压力测试，新型混合催化剂的催化效率仍然保持在97%； （右图）催化剂由原子分散的铂、单原子铁和铂组成。
铁合金纳米颗粒催化性能突出的原因之一是它具有三种不同类型的催化活性位点，比传统催化剂只有一个活性位点。
由原子分散的铂、单原子铁和铂铁合金纳米粒子组成的新型混合催化剂可以加速催化，产生比铂催化剂高3.7倍的催化效果。
理论上，催化性能越好，燃料电池产生的功率就越大。
香港科技大学能源研究所院长邵教授表示：“建设碳中和社会，需要采用氢燃料电池等绿色能源转换设备面对严峻的气候危机，绿色能源的应用必须进一步加强，我很高兴这项研究成果帮助我们向这一目标又近了一步。
感谢政府低碳绿色研究基金的支持，我们将继续优化催化剂，使其能够应用于氢燃料电池汽车和其他电化学能源产品。
” 该研究获得科技部国家重点研发计划、深圳市科创委和香港研究资助局的资助。
相关研究内容近日发表在《Nature Catalysis》杂志上。
(1) 根据美国能源部氢燃料电池耐久性测试标准 (2) 将电压值设置为0.6V并保持三秒，然后将电压值增加至0.9V并保持持续三秒钟。
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