金属气凝胶让燃料电池焕发新生

材料牛注：由于传统的氢燃料电池在制作过程中需要使用贵金属材料，因而燃料电池并未得到广泛应用。在大量研究中，科学家们发现使用气凝胶可成功减少贵金属的使用并能够制作出性能优良且廉价的电池。燃料电池的普及之路还会远吗？

美国华盛顿州立大学（以下简称WSU）的研究人员在研究纳米贵金属材料时发现可制作出性能优良且廉价的燃料电池，从而减少铂（Pt）、钯（Pd）等的用量。

在机械材料工程学院Yuehe Lin教授带领下，研究人员使用廉价的金属材料来制作一种超低密度的气凝胶。它既能够减少燃料电池反应所使用的贵金属量，还能减少气凝胶的生产周期，使得其大规模生产成为可能。而这项成果被刊登在期刊Advanced Materials上。

氢燃料电池是一种绿色解决能源问题的手段。它的供电效率更高且相对内燃机这类机械仪器更为环保。然而氢燃料电池需要昂贵的金属材料来为化学反应进行的提供条件，因此在市场上没有得到大规模的推广。

气凝胶，常称为液体烟雾，是一种约含92%的空气的固体材料。此外，它也是一种很好的绝缘材料，常用于生产紧身潜水衣、消防设备、窗、染料以及用于燃料电池催化剂。由于金属气凝胶具有大的表面积和多孔的特征，因此它们也能在燃料电池中表现出极佳的性质。

WSU团队制备出了一系列的双金属气凝胶材料，同时使用廉价的铜，有效减少了气凝胶中贵金属的使用。研究员们使用一步还原法在双金属气凝胶中加入铜来制备气凝胶。而水凝胶是气凝胶的液体形式，因此他们将水凝胶中液体缓慢并完全蒸发来制备气凝胶。此方法使得水凝胶的生产周期从3天减少到了6个小时。

“可以投入大规模生产是气凝胶最突出的优点。” 一名发明研究气凝胶的WSU助教Chengzhou Zhu说道。此外，该研究可大规模投入生产，也就能解能源短缺问题的燃眉之急。

原文链接：Researchers reduce expensive noble metals for fuel cell reactions

文献链接：Efficient Synthesis of MCu (M = Pd, Pt, and Au) Aerogels with Accelerated Gelation Kinetics and their High Electrocatalytic Activity

本文由材料人编辑部杨浩提供素材，彭玉曼翻译，李卓审核；点我加入编辑部。