停止和去驾驶可以穿你的神经，但它确实珍贵的铂金在汽车燃料电池驱动的反应。
在大型车队的燃料电池为动力的车辆可以上路了，科学家们将不得不找到一种方法来保护的铂金，燃料电池技术的最昂贵的组件，并减少，使催化活性电极所需的金额。
现在，科学家在美国能源部的（DOE）的布鲁克海文国家实验室已经开发一个新的电催化剂，使用单层的铂金，并最大限度地减少其磨损和撕裂，同时保持在模仿停止和去驾驶测试高水平的反应。研究 - 描述在网上，在应用化学，国际版，确定为一个“非常重要的文件”杂志 - 可以大大提高燃料电池车的实用性，也可以用于改善其他金属催化剂的性能。
全新设计的催化剂是由单层的铂（或钯金合金）超过钯纳米颗粒的核心。它们的结构特征是在布鲁克海文国家实验室的纳米功能材料和国家同步辐射光源研究中心。
“我们的研究对这种催化剂的结构和活动 - 与铂碳催化剂进行比较，目前在使用 - 说明钯的核心是”保护“周围颗粒的细铂层，使其能够保持更长的时间反应的时间，解释说：“布鲁克海文实验室的化学家拉多斯拉夫阿季奇，谁领导的研究小组。
在传统的燃料电池催化剂的氧化还原循环 - 损害的铂 - 电压的变化，发生在停止和去驾驶引发的。随着时间的推移，铂溶解，燃料电池造成不可逆转的破坏。
在新的催化剂，从核心的钯金比铂金在这些氧化还原反应的反应。模拟燃料电池的电压循环稳定性试验显示，10万潜在的周期后，显著量的钯已被氧化，溶解，远离阴极迁移。溶解钯离子在阴极和阳极之间的膜，减少了氢气从阳极扩散，形成一个“乐队”，或点。
相比之下，铂金几乎未受影响，除了少量的铂单层收缩。 “这种铂晶格收缩，使催化剂更加积极和粒子的稳定增加，”阿季奇说。
铂单层/钯核心催化剂的反应也仍然非常高。它减少了100,000个周期后仅仅37％。
在以前的工作，说明少量的黄金如何能提高催化剂的活性的基础上，科学家们还开发了一个钯金的合金铁心的铂金单层催化剂的一种形式。黄金此外，进一步增加了稳定的电催化剂，其中保留20测试周期后的近70％的反应。
“这表明此电催化剂具有优良的耐久性，特别是在较简单的铂碳催化剂，失去近70％的反应后，循环时间短得多。这种级别的活性和稳定性，这是一个实用的催化剂，它超过目标2010-2015年由能源部，它可用于汽车应用，“阿季奇说。
他指出，使用新的催化剂的燃料电池将需要大约只有10克的铂金每车 - 不到20克的钯。目前，用于治疗废气，5至10克的铂金催化转换器使用。由于燃料电池为动力的汽车将不会排放废气，有没有这种催化转换器的需要，因此，在铂金的使用量没有净增加。
“除了汽车燃料电池的应用发展的电，这些结果表明铂单层催化剂广泛的适用性和扩展这个概念基于其他贵金属催化剂的可能性，”阿季奇说。
来源： http://www.bnl.gov/