新的研究表明，石墨烯（以特定方式制造）可用于使汽车的更耐用的氢燃料电池。
在研究中，今天发表在《杂志》上纳米级，科学家通过一种特殊的可扩展技术生产石墨烯，并将其用于开发氢燃料电池催化剂。
研究团队，涉及的科学家伦敦皇后玛丽大学伦敦大学学院（UCL）表明，这种新型的基于石墨烯的催化剂比市售的催化剂更耐用，并与其性能相匹配。
氢燃料电池通过借助催化剂将化学能和氧气将化学能转化为电力。作为反应的唯一副产品是水，它们提供了有效且环保的电源。
铂是这些燃料电池最广泛使用的催化剂，但其高成本是氢燃料电池商业化的一个大问题。为了解决这个问题，商业催化剂通常是通过将铂金的微小纳米颗粒装饰到更便宜的碳载体上来制作的，但是材料的耐用性较差会大大降低当前燃料电池的寿命。yabo214
先前的研究表明，由于燃料电池的耐腐蚀性，高表面积和高电导率，石墨烯可能是燃料电池的理想支持材料。但是，大多数实验中使用的石墨烯都包含许多缺陷，这意味着尚未实现预测的改善电阻。
研究中描述的技术产生的高质量石墨烯在一锅合成中用铂纳米颗粒装饰。yabo214可以将此过程扩大到大规模生产，开放了用于广泛能源应用的基于石墨烯的催化剂的使用。
UCL电化学工程教授丹·布雷特（Dan Brett）教授说：“满足全球能源需求而不破坏环境是现代挑战之一。氢燃料电池可以提供更干净的能量，并且已经在某些汽车中用作汽油或柴油的替代品。”
“但是，其广泛商业化的一个很大的障碍是催化剂能够承受在能源应用中使用所需的广泛循环的能力。我们已经表明，通过使用石墨烯代替典型的无定形碳作为支撑材料，我们可以创建超耐用催化剂。”
研究人员使用一种基于美国能源部（DOE）建议的测试（称为加速应力测试的测试）证实了基于石墨烯的催化剂的耐用性。
加速应力测试在短时间内故意在许多周期上迅速强调催化剂，从而使科学家能够评估新材料的稳定性，而无需在几个月或几年内将其用于操作燃料电池。亚博网站下载
使用这些测试，科学家表明，与商业催化剂相比，在新开发的基于石墨烯的催化剂中，在同一测试期间的活动损失降低了30％。
UCL研究的博士生兼首席作者Gyen Ming Angel说：“DOE设定了燃料电池耐用性的测试和目标，并进行了一项加速应力测试，以模拟正常的工作条件，并模拟启动并关闭燃料电池时所经历的高压。石墨烯空间中的大多数研究仅使用推荐测试之一评估。”
“但是，由于我们的材料中有高质量的石墨烯，因此我们在测试和长期测试期间都达到了高耐用性，这对于这些材料的未来商业化非常重要。亚博网站下载我们期待将新催化剂纳入商业技术，并意识到长寿燃料电池的优势。”
石墨烯由在六角形晶格中排列的单层碳原子制成。尽管具有相对简单的结构，但认为石墨烯具有显着的特性，包括高电导率，高透明度和高灵活性。
伦敦皇后大学的可再生能源讲师帕特里克·卡伦（Patrick Cullen）博士说：“多年来，围绕石墨烯和该材料的大量有希望的应用程序有很多炒作。但是，研究界仍在等待其充分的潜力实现，这导致了这种拟议的“奇迹材料”的消极情绪。”
“许多关于石墨烯的研究都使用缺陷版本的石墨烯的研究并没有帮助。我们希望本文能够恢复对石墨烯的信念，并证明该材料现在和将来都具有改进燃料电池等技术的巨大潜力。”
