通过多级热处理制造碳合金催化剂
2015年将是燃料电池乘用车的元年,丰田、本田、现代纷纷推出量产车,几大汽车集团通过与政府和能源公司合作积极推动基础设施的建设,燃料电池车进入市场导入期。制造成本是现在推广最大的问题,成本的核心在于规模,随着燃料电池车的产业化,技术已经成熟的情况下成本下降值得期待。目前燃料电池组的制造成本约为1000美元/kw,2015年产业化顺利有望降到500美金/kw,成本下降主要通过四种途径:1、量产;2、供应链的搭建3、提高性能。4、降低催化剂(Pt)的用量。
为实现终极的铂用量削减，完全不使用铂等贵金属的新型催化剂也在开发之中。其中，东京工业大学正在帝人、旭化成化学和东芝燃料电池系统等企业的协助下，开发“碳合金催化剂”。这种催化剂的主要成分是碳（C），其中添加了百分之几的氮（N）原子等。其详细机制并未公布，据称，虽然没有使用贵金属，但是是一种具备氧还原活性的独特材料。如果能实现实用，有望大幅削减催化剂的成本。
碳合金催化剂以前一般是在碳黑等现有碳材料中添加氮后，为使构造稳定、提高耐久性而进行热处理来获得。但进行高温处理的话，催化剂的活性又会降低。为此，东京工业大学开发出了在制成含氮的聚酰亚胺微粒后，进行多级热处理来获得碳合金催化剂的新方法。