水素燃料電池のブレークスルーが見えてきた! 香港の科学者たちが、プラチナ使用量を80％削減する最も耐久性のある方式を開発】 香港科学技術大学（HKUST）の科学者たちは、このほど新しい水素燃料電池を開発しました。 これまでで最も耐久性に優れた水素電池であるだけでなく、コスト面でも優れており、グリーンエネルギーの世界的な普及に道を開くと言われています。 (Caixin)
水素燃料電池は、長年の開発実績があり、環境面でもメリットがあるにもかかわらず、まだ広く実用化されていない。 これは、発電の際に、非常に高価で希少な金属である白金を主成分とする電極触媒に大きく依存するためである。
そのため、研究者はプラチナの代わりに、鉄、窒素、炭素など、より一般的で安価な材料で代替品を開発することに取り組んできた。 しかし、これらの素材は発電効率が悪かったり、耐久性が悪かったりする。
このたび、香港科学技術大学化学・生物工学部の邵敏華教授率いる研究チームは、新しい製剤を発見しました。 プラチナの使用比率を80％削減しただけでなく、電池の耐久性でも記録を打ち立てた。
白金の含有量が少ないにもかかわらず、研究チームが開発した新しいハイブリッド触媒は、10万回の加速ストレステスト後も白金触媒活性を97%維持することができた。一方、現在の他の触媒は3万回の加速ストレステスト後にその性能を50%以上失うのが普通であることが理解される。 また、別のテストでは、新型燃料電池は200時間稼働しても性能劣化がないことが確認された。
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研究者によると、この触媒が優れた性能を発揮するのは、現在の他の触媒が1つの反応活性点しか持たないのに対し、この触媒は3つの反応活性点を持っているためだという。
具体的には、白金に鉄の単原子を原子レベルで分散させた白金-鉄ナノ粒子を用いて反応を促進し、白金単体の3.7倍の触媒活性を実現したのです。 理論的には、触媒活性が高ければ高いほど、大きな力を発揮することができます。 このたび、この研究成果が学術誌「Nature Catalysis」に掲載されました。
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研究者らは、「水素燃料電池は、私たちが理想とするカーボンニュートラルに不可欠なエネルギー変換デバイスです。 気候変動との戦いの中で、水素燃料電池の利用を拡大する必要があります。”
