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電極觸媒開發(fā)動(dòng)向

從保證穩(wěn)定性、輸出功率密度和實(shí)際使用業(yè)績來看，燃料電池汽車（FCV）電極用觸媒以鉑（Pt）為主。FCV上搭載100kW左右的電池堆，使用數(shù)10～100g Pt。如果要真正普及FCV，必須把Pt用量降到每臺車10～30g以下。為此，進(jìn)行了合金觸媒或殼型觸媒的研究。所謂殼型觸媒，就是以鈀（Pd）、金（Au）以及合金為核，其表面形成1～3原子層的殼。這種技術(shù)作為Pt用量最低的納米技術(shù)受到各界的關(guān)注與期待，但要實(shí)現(xiàn)實(shí)用化，還有殼的成形法、核粒子的低成本化、膜電極結(jié)合體、耐久性保證等諸多難題尚待破解。

對不使用Pt電極材料的研究也在進(jìn)行中，最有名的是WC作為氫等的氧化反應(yīng)用觸媒的研究。雖然觸媒具有與Pt類似的電子構(gòu)造，但其作為氧化反應(yīng)用還是不穩(wěn)定。此外，有關(guān)遷移金屬絡(luò)合物以及酶的研究也很多，但存在在氧化反應(yīng)氣氛下的穩(wěn)定性不足，以及反應(yīng)密度低等問題。Ta、Zr、Nb、Ti、Hf的氧化物穩(wěn)定，其氧氮化合物顯示出氧化反應(yīng)活性，正在進(jìn)行作為非Pt系電極觸媒的研究，并繼續(xù)保持著將C合金觸媒作為非Pt系觸媒的研究。

刊名：工業(yè)材料（日）

刊期：2014年第6期

作者：吉武優(yōu)等

編譯：張英才