国家科学技术研究委员会 KIST研究人员开发的单原子催化剂概念图
信用:韩国科学技术研究所 与需要充电的二次电池不同，燃料电池是一种生态友好的发电系统，它利用氢作为燃料，氧作为氧化剂，通过电化学反应直接发电
有不同类型的燃料电池，不同的工作温度和电解质材料
使用陶瓷电解质的固体氧化物燃料电池正受到越来越多的关注
因为它们在大约700摄氏度的高温下工作，所以它们在燃料电池类型中提供最高的效率，并且还可以用于通过蒸汽分解产生氢气
对于该技术的商业化，进一步提高电池性能是必要的，并且新型高温催化剂材料是高度期望的
铂基催化剂在燃料电池电极反应中表现出优异的性能
单原子铂催化剂因其独特的功能而引起人们的兴趣
然而，在高温下，铂原子不稳定，容易结块
因此，铂单原子催化剂仅用于低温燃料电池，如用于氢电动汽车的聚合物电解质膜燃料电池
一个研究小组现已开发出一种催化剂，它只需要少量的铂就能显著提高性能，并能在高温下稳定运行
医生
能源材料研究中心的尹京中和申智洙研究员，以及汉阳大学的李允贞教授一起开发了一种可用于固体氧化物燃料电池的单原子铂催化剂
在他们的研究中，整个铂原子均匀分布，即使在高温下也不会结块
实验表明，电极反应速率提高了10倍以上
即使在高达700摄氏度的高温下，它也能运行500小时以上，并将发电和制氢性能提高三至四倍
预计这将加速下一代环保燃料电池——固体氧化物燃料电池的商业化进程
(左)固体氧化物燃料电池电极(中心)在电极内部表面上形成的单原子催化剂
(右)分散在催化表面的铂原子(亮点:铂原子)
信用:韩国科学技术研究所 武汉科技大学的研究小组通过结合铂原子和铈(铈)氧化物纳米粒子制造了单原子催化剂
每个铂原子单独分散在氧化铈纳米粒子的表面上，并且强键保持原子的分散状态很长时间，甚至在高温下，这允许所有铂原子参与反应
这又使得有可能显著提高电极反应的速率，同时最小化铂的用量
为了制造，将包含铂和铈离子的溶液注入到SOFC的电极中，并且在燃料电池在高温下操作的同时合成催化剂
因为注入到电极中可以在没有任何特殊设备的情况下容易地进行，所以新开发的催化剂可以容易地应用于现有的燃料电池制造工艺
医生
韩国科学技术研究院的尹京中说:“这项研究中开发的催化剂可以应用于各种固体氧化物燃料电池和高温电化学装置，使用简单易行的低成本工艺，因此有望加快下一代环保发电和储能装置的发展
基于单原子催化剂即使在700摄氏度以上也能稳定运行的事实，其应用领域将大大扩展，包括高温热化学反应和高温电化学反应
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