港科大研發出新的氫燃料電池　破耐久世界紀錄

（香港文匯報 記者 高鈺）全球各地都希望推動綠色能源的應用，香港科技大學團隊研發了一款嶄新的氫燃料電池，不僅刷新了同類電池的最高耐久性的世界紀錄，且更具成本效益。有關研究獲國家科技部國家重點研發計劃、深圳市科技創新委員會及香港研資局撥出經費支持，研究結果近日已刊登於期刊《Nature Catalysis》。

氫燃料電池利用氫及氧來發電，過程不會產生二氧化碳、懸浮粒子及其他有機會引致煙霧及健康問題的空氣污染物，被視為較潔淨的電能來源。氫能雖然已發展了一段時間，但始終未能大規模商業化，原因是氫燃料電池依賴電催化劑（electrocatalyst）發電，而催化劑一般由鉑製成，這種金屬成本高昂，產量亦稀少。科學家致力尋找譬如鐵—氮—碳等較常見而廉價的物質作為鉑的替代品，惟這些物質的催化發電效能兼耐久性欠佳。

減鉑含量降成本

近日，由科大化學及生物工程學系教授邵敏華帶領的團隊，研發出一個新配方，不僅大幅降低鉑於催化劑的所需含量達八成，更刷新氫燃料電池發電耐久性的世界紀錄。

這款新型混合催化劑的鉑含量極低，研究人員把電壓值設於0.6V保持3秒，其後再把電壓值加大至0.9V再保持3秒為一次循環。經過10萬次電壓循環的加速壓力測試後，其催化效率仍維持在百分之九十七。據介紹，目前一般的催化劑經過了3萬次的加速壓力測試後，效率會大跌逾五成。

團隊另一項測試顯示，氫燃料電池使用了新型混合催化劑後，即使持續運作超過200小時，催化效果也沒有下降。原來這款催化劑有3個不同類型的活性中心（active site）進行催化作用，較只有一個活性中心的傳統催化劑多。由原子分散的鉑、單原子鐵，以及鉑鐵合金納米粒子所組成的新型混合催化劑，可以加快催化速度，產生的催化作用亦較鉑催化劑高出3.7倍。理論上，催化性能愈好，燃料電池所產生的功率也會愈大。

邵敏華表示，要建立碳中和的社會，採用氫燃料電池這種綠色能源轉換設備是有必要的。面對嚴峻的氣候危機，綠色能源的應用必須進一步加強，研究人員將繼續優化催化劑，令它可應用於氫燃料電池車及其他電化學能源產品。

（來源：香港文匯報A21：新聞透視眼 2022/07/05）