随着技术和系统变得更便宜，它将为采用清洁能源打开大门。
氢燃料电池广泛采用的最大挑战之一是与生产氢气和将其用作清洁能源所需的设备相关的成本。
特别是催化剂会推高成本，因为它们通常由昂贵的稀有金属制成。
氢燃料电池的目的是在一个只留下热量和水蒸气作为排放物的过程中将氢气转化为电能。因此，它们已成为许多脱碳战略的重要组成部分。它们产生的电力可以驱动便携式发电机，尤其是车辆。也就是说，由于某些昂贵的组件，尤其是由铂催化剂等稀有金属制成的组件，与使用清洁能源相关的价格已经足够高，以至于阻碍了这种清洁能源的广泛使用。
也就是说，世界各地的研究人员一直在研究铂金的各种替代品，以试图找出更便宜但至少同样有效的选择。
最近，由伦敦帝国理工学院的科学家领导的一个欧洲研究小组开发了一种仅使用铁、碳和氮的催化剂。这些物质中的每一种不仅容易获得，而且非常便宜，特别是与铂相比。研究人员已经表明，这种较便宜的催化剂可用于以高功率运行燃料电池。他们在《自然催化》杂志上发表了他们的发现
研究人员开发的催化剂可以大大降低氢燃料电池的成本。
伦敦帝国理工学院化学系的AnthonyKucernak教授是首席研究员。
“目前，单个燃料电池成本的60%左右是用于催化剂的铂。例如，为了使燃料电池成为化石燃料动力汽车的真正可行替代品，我们需要降低成本，”Kucernak在讨论该团队的研究结果时说。
“我们更便宜的催化剂设计应该使这成为现实，并允许部署更多使用氢作为燃料的可再生能源系统，最终减少温室气体排放，并使世界走上净零排放的道路，”库切尔纳克补充说，解释说新开发的催化剂可能会对氢燃料电池的价格以及它们为清洁能源带来的机会产生影响。
该团队的突破与铁用于氢燃料电池催化剂的方式有关。
正是这种催化剂的生产使铁作为单个原子分散在其中，使研究小组的工作具有创新性。这是在导电碳基质内实现的。
单原子铁的化学性质与原子全部聚集在一起的散装铁的化学性质不同。结果是一个更具反应性的结果。这样，在氢燃料电池的催化剂中使用铁是一种有效的铂替代品。
团队实验室对其单原子催化剂进行了测试，结果表明其性能接近铂催化剂。
这不仅意味着可以更便宜地生产用于氢燃料电池的催化剂，而且还为将该技术应用于其他过程打开了大门，例如使用大气氧作为反应物的化学反应，而不必依赖昂贵的化学氧化剂，甚至在废水处理中使用空气去除有害污染物。
用于氢燃料电池的催化剂是使用金属转移(一种独特的合成技术)开发的。
“我们开发了一种新方法来制造一系列‘单原子’催化剂，为一系列新的化学和电化学过程提供了机会。具体来说，我们使用了一种独特的合成方法，称为金属转移，以避免在合成过程中形成铁簇。该研究的第一作者、伦敦帝国理工学院化学系的AsadMehmood博士说，这一过程应该对其他希望制备类似类型催化剂的科学家有益。
为了实现氢燃料电池廉价催化剂的开发，该团队与英国催化剂制造商庄信万丰合作。该公司在适用系统中对该催化剂进行了测试。此外，希望他们能够共同努力扩大催化剂的规模，使其在商业燃料电池中发挥作用。在那之前，他们将继续研究当前催化剂的稳定性，使其达到与铂替代品的耐用性和性能相匹配的程度。
