為了應對行駛時不排放溫室氣體的燃料電池車普及，日本凸版印刷和東京工業大學正在推進把用於電池催化劑的白金換成其他材料的研究。已經選中鈦及鋯的氧化物等材料。推進研究的原因在於，如果今後燃料電池産量增加，可能會出現白金價格高漲及供應短缺的問題。新催化劑預計將在2030年代以後應用於燃料電池。還需要利用已開始活用於材料開發的人工智慧（AI），進一步提高催化劑的性能。

 

日本凸版印刷和弘前大學正在開展將燃料電池的白金催化劑置換成氧化鈦等的研究（照片由弘前大學提供）

 

       燃料電池通過氫和氧的化學反應來生成電力和水，不排放二氧化碳等溫室氣體。正極的催化劑使用活性強的白金時，一輛汽車需要20～30克左右。

 

       全球白金年産量只有200噸左右，且産地集中在南非、俄羅斯及辛巴威等政局不穩定的部分國家，因此供應風險很大。為了應對燃料電池車的普及，需要開發不使用白金的催化劑。

 

       凸版印刷和日本弘前大學準教授千坂光陽將直徑幾十奈米的氧化鈦顆粒表面的一部分置換成了磷和氮。利用這種材料製備正極的催化劑，結果氧和氫離子高效地發生反應。産生的電流約為使用白金的催化劑的一半。

 

       千坂光陽表示，「重覆了2萬次模擬汽車加速和減速的實驗，性能都沒有降低，可見耐用性比使用白金的催化劑更高」。計劃試製出大型電池，確認性能，爭取2030年以後配備到汽車上。

 

       日本經濟新聞（中文版：日經中文網）草鹽拓郎

 

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