美國Brookhaven國家實驗室宣佈發現了一種能讓在燃料電池(fuel cell)中作為催化劑的白金不會分解或性能下降的方法。美國能源部(The U.S. Department of Energy)認為，這一突破將幫助全美推行的先進能源計畫(Advanced Energy Initiative)重返軌道，並在2020年之前實現全電力驅動汽車的目標。

據報導指出，美國能源部已經獲得了Brookhaven國家實驗室新發現的專利權，並希望能將之授權給全球所有燃料電池製造商。Brookhaven國家實驗室從18月前開始進行測試，結果發現時走時停的駕駛方式，會大幅縮短下一代燃料電池動力車的使用壽命，在5天的加速測速中縮短了45%。以這樣的情況，混合動力將永遠無法像先進能源計畫所倡導的那樣，在全電力驅動汽車上實現。

時走時停形成的不斷放電充電的週期，會產生範圍很大的電壓擺動，分解燃料電池碳電極中那一層薄薄的白金。美國能源部Brookhaven國家實驗室研究人員Radoslav Adzic表示：「如果電極中的白金分解，會大幅降低燃料電池的性能。」

Adzic的研究小組將數個10~15個金(gold)原子串注入鈀(palladium)奈米粒子的表面，形成燃料電池電極上一層薄薄的塗層，因而解決了這一問題。金原子可以減少時走時停駕駛產生的電壓擺動，因而防止白金分解。Adzic指出，外覆鈀的碳(carbon)可以形成成本更低的電極，因為它的白金只有一層。

Brookhaven國家實驗室在試驗中模擬了3萬次時走時停駕駛，以及因此在燃料電池電極上產生的氧化和氫化週期，用完了一顆燃料電池。在該實驗室的國家同步輻射光源(National Synchrotron Light Source)中，研究人員使用了一個掃描透射顯微鏡中的X光探測器來觀察電氣化學進程，並確證金原子的使用確實能減少白金的氧化。

Adzic指出說：「簡而言之，我們的發現就是：如果將每個只含10~15個金原子的更小的原子，覆蓋在3~5奈米的白金奈米粒子上，電壓擺動就會更小，只有0.75~1.1V，而一般的電壓擺動為1.2V。這樣的改進足以確保白金不被分解。」

金比鈀貴一倍，但比白金便宜一半。因此這種新的電極合成物並沒有增加燃料電池的成本，但也可能不會降低其成本。Brookhaven國家實驗室的研究人員仍在繼續研究使這一方法奏效的確切原因，但他們已經能估計出，最理想的粒子結構是10%的金加90%的白金。

Brookhaven國家實驗室這一研究小組的成員包括化學研究專家Junliang Zhang和Kotaro Sasaki，以及來自Brookhaven國家實驗室功能材料中心的Eli Sutter。他們下一步將在Los Alamos國家實驗室的氫和燃料電池研究所(National Laboratory's Institute for Hydrogen and Fuel Cell Research)測試他們的這一研究成果。

Adzic表示：「下一步我們將合成出幾公克這種受金原子保護的白金催化劑，拿到Los Alamos國家實驗室測試，讓那裏的研究人員驗證一下這種方案是否能在燃料電池的實際生產中可行。儘管我們的研究成果很有前景，但目前為止我們都僅僅是在實驗室條件下進行的測試。」