下一代低成本燃料电池可以使您的房屋脱离电网，并使用清洁的可再生能源将您的汽车从气泵中解放出来，太平洋西北国家实验室的研究人员使我们更接近那个未来。该团队采用了仿生氢制氢工艺，该工艺将高速与高能效相结合，这要归功于“像火箭一样发光”的催化剂。
低成本燃料电池的障碍
氢是地球上最丰富的材料，但是氢燃料电池相对昂贵，部分是因为从水分子中分离出氢通常涉及使用昂贵的铂催化剂，部分原因是它可能会消耗大量能量。
迄今为止，研究人员已经找到了使廉价的镍基催化剂工作更快或使用更少能源的方法，但不能同时使用。
快速，高效的仿生氢催化剂
为了实现催化二重化，PNNL团队使用一种称为氢化酶的天然蛋白质作为模型。氢化酶是一种在厌氧（无氧）消化中起作用的酶。它的关键作用是在两个氢原子之间建立一个储能化学键。
该小组的“仿制”氢化酶催化剂最初以蜗牛大约每秒1,000的速度产生氢分子。
它也可能以每秒100,000的速度产生，但仅在高能耗条件下才能产生。
当团队将催化剂溶解在称为离子液体的盐溶液中时，取得了突破。根据PNNL化学家约翰·罗伯茨（John Roberts）的说法，当他们向混合物中缓慢添加水时，催化剂开始像火箭一样点燃。
以最快的速度，该催化剂每秒可释放53,000个氢分子，而不会降低能源效率。
仿生燃料电池的下一步
除了获得更好的速度效率比之外，PNNL团队还对催化剂如何与离子浴相互作用产生了更好的理解。该团队计划将这些线索发展为进一步的改进。
目前，研究小组将继续研究可溶解形式的催化剂，但对于实际应用，最终将需要将其结合在固定的表面上。
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