锰可能解决氢燃料电池的催化剂问题

据外国媒体报道：锰以制造不锈钢和汽水罐而闻名。现在，研究人员表示，这种金属可以推动燃料电池的发展。

2018年10月29日，发表在“自然催化”杂志上的一项研究中，布法罗大学（UB）领导的一个研究小组研究了可以广泛使用的廉价金属制成的催化剂。这一成果最终可能有助于解决氢燃料电池最令人沮丧的问题：即它们价格昂贵，大多数催化剂都是用铂制成的，而铂既稀有又昂贵。

锰是地壳中最常见的元素之一，并且广泛分布在地球上。

十多年来，第一作者，UB工程与应用科学学院化学与生物工程副教授Gang Wu博士一直在寻找氢燃料电池的替代催化剂。他过去报告了铁基和钴基催化剂的进步，但是，实验结果显示，铁和钴含量会随着时间的推移而减少，限制了它们的用途。

在之前的工作中，Wu发现向锰中添加氮会导致金属内部变化，使其成为更稳定的元素。在该研究报告的实验中，他设计了一种相对简单的两步法，即向锰中添加碳和一种称为四氮杂的氮的形式。

实验结果显示出了高的催化裂化作用，利用氢气所需的反应与铂和其他金属基替代品相当。更重要的是，催化剂的稳定性使其可能适用于氢燃料电池。这可能导致该技术在公共汽车，汽车和其他运输方式以及备用发电机和其他动力源中的广泛采用。

Wu计划继续研究，重点是改善催化剂的碳微观结构和添加氮的方法。目标是进一步提高催化剂在实际氢燃料电池中的性能。

其他作者来自橡树岭国家实验室，布鲁克海文国家实验室，阿贡国家实验室，俄勒冈州立大学，匹兹堡大学，南卡罗来纳大学，Giner公司和哈尔滨工业大学。

该研究得到了UB RENEW研究所，美国国家科学基金会和美国能源部的支持。