一個研究團(tuán)隊開發(fā)了一種選擇性催化劑，可以抑制氫動力汽車燃料電池的腐蝕。通過調(diào)整氫氧化反應(yīng)以匹配燃料電池中氫的濃度，該團(tuán)隊可以阻止燃料電池的腐蝕。

研究人員設(shè)計了一種催化劑(Pt/TiO2)，其中包含沉積在二氧化鈦(TiO2)上的鉑(Pt)，可有效阻止氫動力汽車中使用的燃料電池的腐蝕。這種電催化劑的性能來自于二氧化鈦和鉑之間的強(qiáng)大相互作用以及氫溢出改變材料表面電導(dǎo)率以響應(yīng)其附近氫濃度的能力。

當(dāng)車輛突然停止或啟動時，燃料中的氫濃度會相應(yīng)降低。氫濃度的降低導(dǎo)致二氧化鈦膨脹到鉑上，導(dǎo)致鉑被埋在催化劑表面之下。由于二氧化鈦的膨脹，鉑的這種掩埋最終將催化劑轉(zhuǎn)化為絕緣體，這是由于二氧化鈦的低電導(dǎo)率。這種絕緣效果阻礙了催化劑的導(dǎo)電能力，防止了可能導(dǎo)致陰極突然電位跳躍的氧氣的不必要還原。

相比之下，在標(biāo)準(zhǔn)車輛運(yùn)行期間，車內(nèi)的氫氣濃度仍然很高。在如此高的氫濃度條件下，高導(dǎo)電性的鉑暴露在催化劑表面，二氧化鈦發(fā)生還原，促進(jìn)氫在催化劑表面的遷移。這種稱為氫溢出的現(xiàn)象增強(qiáng)了電流并增加了氫氧化反應(yīng)。

在模擬測試中，研究團(tuán)隊將新開發(fā)的催化劑與傳統(tǒng)催化劑進(jìn)行了對比。測試結(jié)果表明，使用 Pt/TiO2 催化劑的燃料電池的耐用性是傳統(tǒng)燃料電池的三倍。這表明該團(tuán)隊通過選擇性氧還原反應(yīng)和基于氫濃度的氫氧化反應(yīng)成功提高了燃料電池的耐久性。

如果這項研究有助于克服氫動力汽車燃料電池面臨的現(xiàn)有耐久性挑戰(zhàn)，那么它可能會提升氫燃料汽車在下一代移動行業(yè)中的地位。