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据国外媒体报道，催化剂可以加速化学反应，但是广泛用于催化剂的铂不仅非常稀有，而且非常昂贵。因此，荷兰埃因霍温大学技术(TU/e)的研究人员与中国、新加坡和日本的研究人员合作，开发了一种活性高20倍的替代品:一种由镍和铂合金制成的中空纳米催化剂。埃因霍温技术大学的研究员埃米尔·亨森希望在未来使用这种新的催化剂来开发一种冰箱大小的大约10兆瓦的电解池。

到2050年，荷兰政府希望使用太阳能或风能等可持续能源来满足整个荷兰的能源需求。因为这种能源不能在任何时候使用，所以能够储存这种可再生能源是非常重要的。由于能量密度低，电池不适合储存大量能量。更好的解决办法是使用化学键。氢是最好的气体化学键。电解槽用水将(多余的)电能转化为可储存的氢气。另一方面，燃料电池将储存的氢转化为电能，但是这两种技术都需要催化剂来驱动它们。

由于其高活性，催化剂可以帮助进行转化，并且主要由铂组成。然而，铂非常昂贵且相对稀缺，如果希望大规模利用电解池和燃料电池，铂将是一个障碍。TU/e催化学教授EmielHensen说:“因此，中国研究人员开发了一种铂镍合金，它可以降低催化剂的成本并提高其活性。”高效催化剂的高活性可以每秒钟将更多的水分子转化为氢气。

测试在燃料电池中成功地进行了。

除了选择其他金属，研究人员还可以在形态上做出重大改变。催化剂中的原子在转化之前必须与水和/或氧分子结合。因此，结合点越多，活性越高。汉森说:“有必要创造尽可能大的金属表面积，以便开发的中空纳米材料可以从内部和外部进入，创造最大的表面积，以便更多的材料可以同时反应。”此外，汉森还利用量子化学技术证明了纳米材料的比表面结构进一步提高了催化剂的活性。

经过亨森模型的计算，发现铂镍合金负载催化剂的活性比目前的铂催化剂高20倍。研究人员在燃料电池实验中也发现了同样的结果。“许多对基础研究的批评称，这种研究是在实验室中进行的，应用于实际设备时通常是无效的。然而，我们已经证明这种新型催化剂具有实际应用价值。”

催化剂必须具有稳定性，这样它才能在氢动力汽车或房屋中工作几年。因此，研究人员对燃料电池中的催化剂进行了50，000次循环测试，发现其活性几乎没有降低。

这种新型催化剂的应用范围非常广泛，既可用于燃料电池，也可用于电解槽的逆向反应。例如，燃料电池可以用于氢动力汽车，而一些医院已经使用氢燃料电池为应急发电机供电。该电解器可用于海上风电场，甚至风力涡轮机。氢的运输比电的运输便宜得多。

汉森的梦想甚至更大，他说:“我希望我们能在每个街区安装电解槽。这台冰箱大小的设备可以在白天从附近屋顶的太阳能电池板以氢气的形式储存所有能量。未来，地下天然气管道可以输送氢气，家用集中供热锅炉将被燃料电池取代，燃料电池可以将储存的氢气转化为电能，并充分利用太阳能。”

然而，为了实现这一点，我们仍然需要大力发展电解槽。Hensen与Brabant地区的其他TU/e研究人员和工业合作伙伴一起，参与了埃因霍温技术大学能源研究所的工作，目标是将现有的商用电解槽改造成容量为10兆瓦的冰箱大小的电解槽。(本文中的图片都来自埃因霍温理工大学)

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