研究人员已经开发出一种方法来提高电极的可逆性和耐久性，使用具有八面体结构的双功能铂镍合金催化剂，同时表现出氧还原和生成反应。这项研究发表在《先进能源材料》杂志上。

　　双功能催化剂是利用单一催化剂从水中同时产生氢和氧的新一代催化剂。

　　目前，水电解技术和CCU(二氧化碳捕获和利用)等电化学系统在两个电极上使用单独的催化剂，导致制氢的单位成本很高。双功能催化剂作为一种能够降低生产成本，提高电化学能量转换技术经济效益的技术，在单一生产过程中即可合成。

　　然而，双功能催化剂的问题在于，在每一次产生氢和氧的电化学反应之后，由于电极材料的结构变化，其他反应的性能都会下降。因此，为了实现双功能催化剂的商业化，确保反应后催化剂结构的可逆性和耐久性是很重要的。

　　为了提高双功能催化剂的可逆性和耐久性，该团队通过混合铂和镍合成了不同结构的合金催化剂，这两种催化剂分别在氧还原反应和生成反应中具有高性能。

　　结果表明，镍-铂相互作用在八面体结构中最为活跃，合金催化剂在氧还原和生成反应中的表现是铂和镍单体催化剂的两倍以上。

　　研究人员确定了合金催化剂在重复生成反应过程中产生的氧化铂是导致性能下降的原因，并开发了一种将氧化铂还原为铂的结构恢复方法。

　　该团队通过透射电子显微镜证实，该方法恢复了催化剂的形状，并且在商业化的大面积反应器实验中，该团队成功地恢复了催化剂的形状，并将运行时间延长了一倍以上。

　　该团队的双功能催化剂和结构回收方法有望通过用双功能催化剂取代单独的析氧和还原反应催化剂，加速单一化可再生燃料电池(URFCs)技术的商业化。urfc既可以生产氢气也可以生产电力，可以在保持性能的同时减少昂贵催化剂的投入，从而降低生产成本。

　　该研究是韩国科学技术研究院(KIST)清洁能源研究中心的吴亨锡博士和李雄熙博士与浦项工业大学和延世大学合作的成果。

　　KIST首席研究员吴亨锡(音)表示:“提高催化剂的可逆性和耐久性的技术，为电化学能量转换系统的重要技术——双功能催化剂的开发提供了新的方向。”

　　“这将有助于未来urfc等电化学系统的商业化和碳中和。”

　　更多信息:Cheoulwoo Oh等，通过阴离子交换膜-单体再生燃料电池的相回收恢复Pt-Ni八面体的活性，Advanced Energy Materials(2023)。DOI: 10.1002 / aenm.202302971期刊信息:先进能源材料由国家科学技术研究委员会提供引文:科学家开发双功能催化剂性能增强技术以降低制氢成本(2024年，3月18日)检索自2024年3月18日https://techxplore.com/news/2024-03-scientists-bifunctional-catalyst-technology-hydrogen.html本文受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。