如今，大多数燃料电池都是通过从天然气中提取氢气来充电的。 这种方法非常有效，但必须使用化石燃料。 事实上，燃料电池也可以用电解质充电（将水分解成氧气和氢气），但速度太慢，所以大多数应用仍然不得不使用天然气。
现在，美国能源部 (DoE) 太平洋西北国家实验室 (PNNL) 已使用与质子离子液体混合的水（类似于有机蛋白质在酶中的工作原理）将氢气生产过程加快 1,000 倍，从而使燃料电池电动汽车 (EV) 可在 90 秒内充满电。
本研究的主题是“通过催化剂结构对质子传输的动态控制”（ ）； 而其新发现的关键在于一种廉价的镍基催化剂，可以加速整个过程。
“镍催化剂是一种分子复合物，可溶于粘性液体，粘性液体本身就是质子离子液体，”PNNL 首席研究员莫莉·奥哈根 (Molly O'Hagan) 解释道。 “与此转化过程中常用的铂作为催化剂的方式相比，镍是一种更丰富且更容易获得的金属。”
太平洋西北国家实验室的总体计划旨在在不久的将来结束对化石燃料的需求演示视频：（来源：PNNL）
用镍替代铂的缺点是需要更多的能量输入来生产氢燃料。 然而幸运的是，该过程只需要以前使用镍催化剂所需时间的一小部分，并且实际上可以用廉价的液体合成。 氢。
奥哈根强调，“这种催化剂利用电子和质子快速产生氢燃料。”
不过，不要指望电动汽车会立即开始支持燃料电池的 90 秒充电。 奥哈根表示，它甚至还没有为电动汽车制造商提供工作原型。 然而，研究团队正在夜以继日地工作，以减少催化剂供电所需的能量，使其能够在 90 秒内充满电，并确定是否存在阻碍最终成功的基本工程错误。
奥哈根总结道，“我们的基础研究重点是了解如何减少能量输入而不失去快速优势。我们发现控制质子传输是实现快速而不损失能源效率的关键。对于基础理解将有助于提供工具促进未来快速高效催化剂的开发。”
受到大自然的启发，太平洋西北国家实验室化学家莫莉·奥哈根探索了多种不同的催化剂，以找到一种可以快速有效地将水转化为燃料的催化剂。
目前，氢气的生产速度为每秒 4500 万个分子。
美国能源部科学办公室赞助了这项研究。
编译：洪苏珊