近日，中科院上海硅酸鹽所研究員王家成和中科院寧波材料所研究員楊明輝聯(lián)合英國愛丁堡大學(xué)和印度理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，鋯基材料表現(xiàn)出可取代貴金屬鉑催化劑的巨大潛力，有望用于制備燃料電池和金屬空氣電池。

在該研究中，科研人員采用一種溫和方法，在更低溫度下制備出了高活性氮化鋯納米顆粒，研究表明其具有比肩商用鉑催化劑的活性。此外，氮化鋯還表現(xiàn)出了比鉑更優(yōu)異的長(zhǎng)期使用穩(wěn)定性。在實(shí)際的鋅空氣電池測(cè)試中，商用鉑催化劑使用一段時(shí)間后性能衰減明顯，而氮化鋯催化劑性能衰減則要緩慢很多。

當(dāng)前，燃料電池中一直使用昂貴的鉑催化劑，鉑催化劑占到整個(gè)燃料電池成本的20%左右，這是導(dǎo)致燃料電池尚未得到大規(guī)模使用的重要原因之一。因此，發(fā)展具有高活性和穩(wěn)定性的低成本電催化材料依然具有極大挑戰(zhàn)。鉑金屬儲(chǔ)量非常稀少，價(jià)格非常昂貴，每克高達(dá)300元，相較而言，鋯金屬儲(chǔ)量豐富，價(jià)格僅為鉑的1/700。

未來，該研究團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步和產(chǎn)業(yè)界合作，將該實(shí)驗(yàn)室研究成果轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)品，這將有助于清潔能源的大規(guī)模使用，并有望為解決能源危機(jī)和環(huán)境污染問題作出貢獻(xiàn)。