“研究人员开发出新工具 加快氢动力汽车开发并提高效率”

格列斯特信息在氢能汽车的应用范围越来越高，燃料电池能够安全地将氢和氧转化为水面临着重要的应用问题。

据外国媒体报道，科罗拉多大学博尔德分校的研究人员开发了新的计算工具和模型，以便更好地理解和管理转换流程，从而解决上述问题的一个方面。 这项研究由化学和生物工程系副教授hendrik heinz指导，与加州大学洛杉矶分校合作进行。

(图像来源:科学高级)

燃料电池电动汽车通过将油箱内的氢气和空气体中提取的氧气组合起来产生动力来推进汽车。 这是因为不需要插件，副产品只有水。 由于这些特点和其他因素，燃料电池电动汽车在绿色和可再生能源运输行业非常有吸引力。

heinz说:“燃料电池电动汽车能够实现的关键是在燃料电池中找到有效的催化剂，在安全行驶所需的控制条件下使氢和氧进行反应。 另外，正在寻找在室温环境下作用的催化剂，不仅效率高，在酸性溶液中也具有长时间的寿命。 目前，铂金属是常见的催化剂。 但是，迄今为止，预测反应和最佳材料，扩大规模和不同条件仍然非常困难。

heinz说:“几十年来，尽管通过采用纳米板块、纳米线和许多其他纳米结构取得了很大进展，但研究者一直在努力预测这项事业所需的许多复杂的过程。 为了应对这个问题，我们开发了金属纳米结构和氧、水和金属相互作用的模型，其精度是目前量子做法的10倍以上。 这些模型还可以包含溶剂和动力性，表明了表面氧的可得性与氧化还原反应中催化活性的关系的定量相关性。 ”

heinz先生说，小组开发的定量模拟能够显示出氧分子在遇到铂表面水分子层不同障碍时的相互作用。 这些相互作用会导致缓慢或迅速的后续反应产生差异，需要控制反应过程进行比较有效的工作。 它们的反应速度很快，1平方纳米的水变换只需要1毫秒就可以完成，反应地点只有很少的催化剂表面。 所有的变量都以错综复杂的“舞蹈”的形式组合在一起，这个“舞蹈”就是这个研究小组用预测方法建模的做法。

heinz还使用研究所采用的计算和数据密集型方法，创建设计师的纳米结构( designer-nanostructures )，最大限度地提高催化效率，进行可能的表面改性，进一步提高燃料电池的性价比