隨著全球向可再生能源的轉變勢頭日益強勁，一個關鍵的挑戰出現了：如何在太陽能和風能不可用的時期有效地儲存能源。

近期，由美國能源部SLAC國家加速器實驗室、斯坦福大學和豐田研究所（TRI）在這方面取得了突破。其氫燃料電池技術有了最新的進展，通過用銀替代催化劑中的鉑金屬，大幅降低了成本，標志著向經濟實惠、高效的綠色能源存儲邁出了重要一步。

研究人員表示，“氫燃料電池在能量儲存和轉換方面具有巨大的潛力，它可以使用氫作為汽油等的替代燃料。但運行燃料電池仍然相當昂貴。”

他們解釋稱，問題在于燃料電池通常依賴于一種催化劑，這種催化劑由昂貴的鉑族金屬（PGM）包裹，它可以促進化學反應，從而使系統正常工作。這促使研究人員們立志尋找使催化劑更便宜的方法。

在最新研究中，研究人員成功大幅降低了制造成本，他們用一種更便宜的替代品——銀，部分取代了鉑族金屬。不過，真正的關鍵是他們簡化了將催化劑放到電池電極上的化學配方。


據了解，科學家們通常將催化劑混合到液體中，然后將其涂在網狀電極上，但這些催化劑配方在不同的實驗室環境和不同的工具中并不總是以相同的方式發揮作用，這使得將其轉化為現實世界的應用變得困難。

為了解決這個問題，該團隊使用了一個真空室來控制他們的新催化劑在電極上的沉積。研究人員說：“這種高真空工具是一種‘所見即所得’的方法。原則上，只要你的系統校準得好，人們就可以很容易地復制它。”

最新研究成果已于近期發表在了《自然能源》雜志上。


為了確保其他人能夠復制他們的方法，并將其直接應用于全尺寸的燃料電池，該團隊與以色列理工學院的專家合作，并證明了這種方法在實際的燃料電池中是有效的。

這兩個團隊發現，通過用更便宜的銀代替之前催化劑中使用的一些鉑基金屬，他們可以以更低的價格獲得同樣有效的燃料電池——現在他們已經有了一種成熟的開發催化劑的方法，他們可以開始測試更雄心勃勃的想法。

“我們可以嘗試完全不使用鉑族金屬（PGM），”他們說：“這對學術界的燃料電池研究以及燃料電池工業的實用催化劑開發都有很大的好處。”