菠菜可能是降低燃料电池成本的关键吗？

期望燃料电池被用作具有高发电效率的能源，但是制造材料的高成本阻碍了其普及。美国大学的一个研究小组正在进行使用菠菜降低此类成分成本的研究。

在实际的燃料电池中，铂被用作能够实现高发电效率的电极催化剂。然而，由于铂是稀有且昂贵的，所以燃料电池本身已经变得昂贵，这是阻碍燃料电池供应的原因。为了降低成本，许多研究小组一直在研究铂替代催化剂，但由于成本效益不高，大多数尚未投入实际使用。

其中，研究团队选择菠菜作为便宜的材料来代替铂。进行生产基于当地超市购买的菠菜的高碳催化剂以用于燃料电池的研究。

选择菠菜作为材料的原因是其高的铁和氮含量。原因之一是菠菜是可再生的生物质资源。菠菜比铂便宜，种起来并不难。这意味着就可持续性而言是有利的。

基于菠菜制造催化剂就像制造冰沙。要催化菠菜，首先要清洗新鲜的菠菜叶，在混合器中研磨，然后冷冻干燥成液态。然后，将其冷冻干燥成粉末，并加入三聚氰胺作为氮促进剂。另外，添加氯化钠和氯化钾，并在900℃的高温下热解几次，以产生纳米片形式的催化剂。

根据研究小组的说法，通过添加氯化钠和氯化钾，可以将纳米片制成具有许多小孔的多孔性。通过该孔隙率，可以传输燃料电池所需的氧气。

该研究小组说，菠菜催化剂是有前途的，但他们说，实际使用之路很长，迄今为止的研究仅是原理证明。揭示了许多实际应用需要解决的问题，因为即使在商业化阶段显示出优异的结果，如果在实际设备中实现该结果，也有可能使结果恶化。

可持续性是挑战之一，它需要900摄氏度的高温才能生产菠菜催化剂，因此产生热量会导致二氧化碳排放，因此提高制造过程的能效是一项挑战。另一个挑战是，随着氢离子浓度更接近碱，菠菜催化剂可以获得比铂催化剂更高的性能，但是随着它们接近酸度，效率会降低。无论氢离子浓度如何，保持菠菜催化剂的效率也是一个挑战。

该研究小组已经完成了菠菜催化剂的原型，并且正在实际测试燃料电池菠菜催化剂。但是，由于相关领域没有专门技术，我们计划与其他地方进行联合研究以进行菠菜催化剂测试。相关信息可以在这里找到。