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美国的太平洋西北国家实验室（PNNL）设计出一种高活性的催化剂，包含掺杂着氮和碳的钴，因此不需要依赖昂贵的铂族金属（PGM），即可对必要的化学反应起到催化作用。

科学家们表示与由铁制成的类似结构的催化剂（经过研究发现的另一种有前景铂替代品）相比，钴催化剂可以达到类似效果，但耐久性是其四倍。

钴是一种过渡金属，相对于铂来说，价格便宜且储量丰富。先前研究表明，钴的活性远低于铁基催化剂。该项研究负责人、PNNL的材料科学家YuyanShao表示：“我们知道掺杂氮和碳的钴结构是催化剂有效反应的关键，活性位点密度对性能至关重要。我们的目标是真正提高钴基催化剂的反应活性。”

研究团队还发现，比起用同样方法合成的铁基催化剂，钴基催化剂要耐用得多。他们首次发现，在脱金属反应过程中存在显著差异。该类反应是指金属离子从催化剂中被滤出，然后催化剂失去活性。他们还发现，燃料电池中氧还原反应的副产物（过氧化氢）中的氧自由基会攻击催化剂，导致性能下降。YuyanShao表示：“最终，我们不仅提高了钴基催化剂的活性，而且使耐久性显著提升。经过进一步研究，我们发现了通常使这些类型催化剂降解的机理。”