东京大学与丰田汽车公司、丰田中央研发实验室和量子科学技术研究开发组织合作，通过氧和水的共存促进聚合物电解质燃料电池铂纳米颗粒正极催化剂的氧化. 首次通过实验阐明了

　作为一种高效清洁电源开发的聚合物电解质燃料电池使用碳，其中催化剂的铂纳米颗粒分散在正极中。然而，当使用铂催化剂时，存在因加湿而产生活化过电压并且电池电压降低的问题。为了解决这个问题，进行了第一性原理计算，预测铂催化剂的氧化促进是由氧和水的共吸附引起的，但尚未通过实验阐明。

　因此，联合研究小组在大型辐射设施SPring-8的光束线BL11XU上使用了高分辨率荧光X射线吸收光谱。用于正极的平均粒径为2至3纳米的铂纳米颗粒与氧气和水反应，并分析它们的氧化态。

　结果发现，氧和水的共存促进了铂的氧化，理论预测得到了实验证明。也有人解释说，造成这种情况的原因是氧气与水共同吸附在铂上，使反应稳定并减慢了反应的进程，导致过电压更多。

　此外，我们还分析了具有优异催化性能的铂钴合金纳米粒子。发现氧和水的共吸附几乎不促进氧化。还发现随着纳米颗粒催化剂的粒径增加，水的氧化促进作用减弱。

　基于这一结果，正在开发一种减少合金化铂用量和去除铂催化剂表面水的方法，预计燃料电池的性能将得到改善，成本也将得到改善。会减少。

论文信息：[科学报告] 原位高能分辨率 X 射线吸收光谱揭示 Pt 基纳米催化剂的润湿诱导氧化