日本千葉大學應用化學與生物科技系近日於線上開放科學期刊《通訊化學》，公布新研究成果，指出燃料電池的電極部位若採用咖啡因，可降低鉑使用量，不但顯著增加發電效率，也可大幅減少生產成本。
燃料電池一直是科學和產業界不停研究的動力解決方案，由於一般電池使用壽限較短，燃料電池的結構只要有燃料就可以不停的產生電力。
目前燃料電池主要使用氫做為燃料來源，原理是經過陽極的氫會產生氫離子和電子後，氫離子通過電解質到達陰極，電子則通過外部線路產生電力，而氫離子、電子和氧在陰極結合後會產生水。
不過水的產生會影響燃料電池發電效率，水與電極組件上的鉑（Platinum）結合後，會干擾催化效果中的氧氣還原反應（Oxygen Reduction Reaction，ORR）。
此外鉑一公克要價近 30 美元，因此燃料電極上所需要的大量鉑使生產成本始終高居不下。
因此由星永宏教授率領的千葉大學團隊，在研究中發現若在電極上增加咖啡因，可在電極上形成一層表面降低氫氧化鉑產生，因此提高發電效率，研究結果顯示加了咖啡因的燃料電池效率比起原本高出 11 倍。
除了效率較高外，降低氫氧化鉑產生也代表電極製作需要的鉑原料減少，也可有效降低燃料電池生產成本。
不過研究也指出要讓咖啡因有效達到增進效率的成果，電極上的鉑原子排列方式也有很大影響，團隊在研究中列出了 Pt（100）、Pt（110）和 Pt（111）三種排列方式，結果後兩種出現顯著效率提升，第一種則沒有多大變化。
研究團隊認為新的發現未來將對燃料電池開發有顯著影響，未來將努力朝商用化方向進展。
（首圖來源：Aragon National Laboratory）
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