燃料电池正在迅速成为汽油、煤炭和石油等常用化石燃料的可行的清洁能源替代品。化石燃料是不可再生能源，会向大气中释放二氧化碳。
然而，燃料电池依靠电化学反应而不是燃烧来产生无碳能源。将该技术扩大到商业可行性的障碍之一是目前对铂族金属(PGM)作为催化剂的依赖。由于成本高昂且供应有限，PGM 通常占燃料电池生产成本的 46%。
为了帮助应对这一特殊挑战，普渡大学、美国能源部 (DOE) 橡树岭国家实验室和布鲁克海文国家实验室的研究人员研究了铁氮掺杂碳 (Fe-N-C) 催化剂作为 PGM 的有效替代品基催化剂。
在这项研究中，研究人员在国家同步加速器光源 II (NSLS-II) 的内壳光谱 (ISS) 光束线上使用了新开发的高能分辨率 X 射线光谱技术，国家同步加速器光源 II (NSLS-II) 是美国能源部科学办公室用户设施，位于布鲁克海文。研究人员能够通过添加离聚物 Nafion(一种控制带电粒子(离子)运动所需的材料)来分析这种催化剂材料的电子结构。
最近发表在ACS Applied Energy Materials上的研究结果使研究人员对这些材料的行为有了新的认识，有助于完善他们对具有高活性、选择性和稳定性的低成本 PGM 替代品的搜索。
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