一種利用單一鉑原子的新型催化劑可以簡化再生能源的氫儲存。這種催化劑由香港城市大學（城大）的科學家開發，並由倫敦帝國學院的同事進行了測試，可以廉價地大規模使用。

由香港城市大學開發、倫敦帝國學院測試的一種利用單一鉑原子的新型催化劑，預計將更方便、更經濟地利用再生能源儲存氫氣。這項創新將鉑原子分散在硫化鉬上，減少了鉑的用量，提高了電解效率。

共同作者、帝國學院化學系的Anthony Kucernak 教授說：「英國氫戰略提出了到2030 年低碳氫化合物生產能力​​達到10GW 的宏偉目標。為了實現這一目標，我們需要提高廉價、易於生產和高效儲氫的產量。新型電催化劑可以為此做出重大貢獻，最終幫助英國實現2050 年淨零排放的目標。”

風能和太陽能等再生能源發電量正在迅速成長。然而，所產生的部分能源需要儲存起來，以便在天氣條件不利於風能和太陽能時使用。一個很有前景的方法就是以氫氣的形式儲存能源，氫氣可以儲存和運輸，以便日後使用。

新型催化劑材料資料來源：香港城市大學

為此，再生能源被用來將水分子分裂成氫和氧，能量儲存在氫原子中。這需要使用鉑催化劑來刺激水分子的分裂反應，也就是所謂的電解。然而，雖然鉑是這種反應的極佳催化劑，但它既昂貴又稀有，因此盡量減少鉑的使用對於降低系統成本和限制鉑的提取非常重要。

現在，在最近發表於《自然》（Nature）的一項研究中，研究小組設計並測試了一種催化劑，該催化劑使用盡可能少的鉑，從而產生了一種高效但成本效益高的水分離平台。

首席研究員、香港城市大學張華教授說：”電催化水分裂產生的氫被認為是在不久的將來最有希望取代化石燃料的清潔能源之一，可減少環境污染和溫室效應。”

測試工具

該團隊的創新涉及在硫化鉬（MoS2）薄片中分散單原子鉑。這比現有催化劑使用的鉑要少得多，甚至還能提高性能，因為鉑與鉬相互作用，提高了反應的效率。

在奈米片支撐物上生長薄催化劑，使城大團隊能夠製造出高純度的材料。隨後，帝國理工大學的庫切納克教授實驗室對這些材料進行了表徵，並開發了確定催化劑如何運作的方法和模型。

帝國理工大學的團隊擁有嚴格測試的工具，因為他們已經開發了幾種專門用於使用這種催化劑的技術。庫切納克教授及其同事已經在這些技術的基礎上成立了幾家公司，其中包括專門從事氫流電池研發的RFC Power公司。

使用氫氣

一旦再生能源以氫的形式儲存起來，要再次將其用作電力，就需要使用燃料電池進行轉換，因為燃料電池在氧分裂反應中會產生水蒸氣作為副產品。最近，庫切納克教授及其同事發現了一種用於該反應的單原子催化劑，這種催化劑以鐵而不是鉑為基礎，這也將降低這項技術的成本。

庫切納克教授領導的另一家分拆公司布蘭布爾能源公司（Bramble Energy）將在其燃料電池中測試這項技術。因此，這兩種單原子催化劑–一種幫助將再生能源轉化為氫儲存起來，另一種幫助將這些能量在以後以電力形式釋放出來–都有能力讓氫經濟更接近現實。