研究者らは最近、燃料電池用の白金代替触媒の開発における重大な進歩を発表した。 固体高分子型燃料電池 (PEMFC) を使用する水素自動車は、電極反応に白金触媒に大きく依存しています。
特に、燃料電池のカソードでの電気化学反応は遅いことが観察されており、反応を促進するには大量の白金触媒が必要です。
共同研究チームは、白金に代わるカソード用の新しい「単一原子鉄・窒素・炭素・リン材料」の開発に成功し、その活性化メカニズムを特定した。
この触媒が特に注目に値するのは、商業化された PEMFC だけでなく、次世代の陰イオン交換膜燃料電池 (AEMFC) にも適用できることです。
新しく開発された材料は、炭素マトリックス内に微量の鉄原子が分散し、その周りに窒素とリンが結合しているのが特徴です。
専門家らは、既存の単一原子鉄窒素炭素触媒の活性部分にリンを組み込むことで限界を克服し、性能を向上させることに成功したと説明している。
燃料電池は複雑な反応システムであるため、新しく開発した触媒を実用的な燃料電池に適用することは困難です。 ただし、この触媒は PEMFC と AEMFC の両方に適用され、大幅な性能向上が達成されています。
