三氧化鎢有望延長燃料電池壽命

　　與鋰離子電池市場相比，燃料電池的市場還是相當小，這主要原因在于燃料電池的生產技術難度較高和生產環境較苛刻，同時技術儲備和制備氫氣的管道單一且生產費用較大。除此以外，燃料電池催化劑也是一種需要特別重視材料。

　　現今，有研究表明三氧化鎢超細顆粒有望延長燃料電池的使用壽命，這到底是怎么回事呢?

　　燃料電池催化劑不同于一般的催化劑，對活性、穩定性、耐久性等各項性能指針的要求都很高。以現有技術來實現燃料電池陰極的氧還原反應，就需要大量使用貴金屬鉑來作為電極催化劑。

　　鉑是銀白色有光澤的金屬，化學性質不活潑，在空氣和潮濕環境中相當穩定，具有類似海綿的結構，有很大的比表面積，對氣體(特別是氫、氧和一氧化碳)有較強的吸收能力，而且不溶于鹽酸、硫酸、硝酸和堿溶液。因此，其被公認為很好地作為燃料電池催化劑的關鍵成分，促使氫和氧以最佳速率反應，同時又有足夠穩定性，能夠長期有效地發揮作用。

　　鉑非常罕見，在地殼中的濃度只有百萬分之0.005，所以鉑金價格相對比較高。

　　近幾年，隨著生產技術的不斷完善，貴金屬鉑在燃料電池中的用量逐漸減少。數據顯示，在豐田Mirai的燃料電池里，催化劑的鉑金屬含量為0.175g/kW，而目前國內同類型產品的鉑金屬含量多在0.4-0.5g/kW的水平，較好的產品一般控制在0.3g/kW。

　　然而，為了提高燃料電池的功率密度和凈功率，催化劑活性的提高便成為了主要因素之一。鉑金屬在碳載體上的高度分散是催化劑在實際廣泛應用中的瓶頸之一，并對碳載體的要求很高。

　　針對該問題，有研究者提出可以用強化學穩定性的三氧化鎢來代替部分碳材料作為三氧化鎢燃料電池載體，進而形成Pt/WO3/C催化劑，這樣可以極大提升催化劑的抗腐蝕性和使用壽命;同時，由于三氧化鎢與鉑具有協同催化作用，能減少貴金屬的使用，降低催化劑的成本，并且能提高催化活性。這樣一來，便能有效緩解目前燃料電池所面臨的難題，即可以提高電池的功率密度和凈功率。

　　根據中國氫能聯盟發布的《產業白皮書》，預計2020~2025年國內氫燃料電池汽車達到5萬輛;2026~2035年達到130萬輛;2036~2050年達到500萬輛。由此可見，燃料電池市場前景令人期待，這或能促進三氧化鎢需求大幅上漲。

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