Platinum 为数据中心及其他领域的未来提供动力

研究人员开发了一种新型碳纳米结构来增强铂钴燃料电池催化剂,提高可再生能源应用的效率和稳定性。

来源:Scientific Inquirer

美国各地提议和建设的新数据中心激增,增加了对能源的需求,以保持其供电和冷却。电力研究所估计,到 2030 年,数据中心每年消耗的电力将占美国发电量的 9%,而 2023 年则占总负荷的 4%。

由圣路易斯华盛顿大学麦凯尔维工程学院 Elvera 和 William R. Stuckenberg 教授吴刚领导的一个研究小组在制造更好的低温燃料电池方面取得了长足进步,这种电池可以让可再生能源减轻交通运输中的电力或燃料负担。 合作者包括来自布鲁克海文国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室、东北大学和匹兹堡大学的团队。

他们的研究结果于 2026 年 8 月 6 日发表在《自然纳米技术》上。

“如果数据中心能够使用燃料电池自行供电,它可以直接将氢气和其他燃料转化为电力,从而减轻电网的负担,”吴说。

燃料电池在催化剂的帮助下有效地结合氢和氧来产生电、水和热,从而加速这一过程、减少能量损失并提高整体性能和长期耐用性。挑战在于设计燃料电池催化剂,该催化剂仍然缺乏满足性能目标所需的足够活性和耐久性。

铂金是一种贵金属,是最理想的催化剂。目标是尽可能少地使用,同时在能量转换和存储过程中仍提供足够的催化性能。将块状铂转化为纳米颗粒大大增加了其暴露的表面积,允许的量非常小,通常小于每平方厘米四分之一毫克。不幸的是,纳米颗粒会在燃料电池运行过程中溶解、迁移和生长,从而逐渐降低性能。