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质子互换膜燃料电池阴极催化剂研讨获得希望

文章泉源:中国迷信技能大学   公布工夫:2018-12-06  【字号:     】  

  克日,中国迷信技能大学合肥微标准物质迷信国度研讨中央和化学与质料迷信学院传授曾杰课题组与湖南大学传授黄宏文互助,研制了一种兼具优秀的催化活性及稳固性的质子互换膜燃料电池阴极催化剂。该结果以One-Nanometer-Thick PtNiRh Trimetallic Nanowires with Enhanced Oxygen Reduction Electrocatalysis in Acid Media: Integrating Multiple Advantages into One Catalyst 为题,颁发在《美国化学会志》杂志上(J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 16159-16167),论文的配合第一作者是博士研讨生李衎和博士李星星。

  质子互换膜燃料电池具有零排放、能量服从高、功率可调等长处,是将来电动汽车中最抱负的驱动电源,具有辽阔的市场远景。但是质子互换膜燃料电池的阴极度氧复原反响的动力学非常迟钝,必要利用少量贵金属铂纳米催化剂作为电极催化剂来维持质子互换膜燃料电池的高效运转,这使得质子互换膜燃料电池的本钱非常奋发,限定了其大范围贸易化使用。为此,淘汰质子互换膜燃料电池中贵金属铂的用量具有紧张意义。在铂基催化剂中,进步铂基催化剂在氧复原反响中的质量活性以及催化稳固性是低落贵金属铂用量的途径。现在,很多已报道的铂基催化剂拥有杰出的质量活性,但此中绝大部门催化剂的稳固性并不行观,这是由于高质量活性所依赖的布局在热力学不克不及够稳固存在,研制兼具高质量活性和精良的稳固性的铂基催化剂极具挑衅性。

  面临这一困难,研讨职员经过精致调控铂基催化剂的维度、尺寸、组分,研制了超细的铂镍铑三元金属纳米线催化剂。由于该纳米线的直径仅有一纳米,其外貌铂原子占团体铂原子比率高于50%,显现了超高的原子使用率,为高的催化质量活性提供告终构底子。氧复原催化测试评释,碳负载的超细铂镍铑三元金属纳米线催化剂的质量活性是现在商用铂碳纳米催化剂的15.2倍。与此同时,碳负载的超细铂镍铑三元金属纳米线催化剂在氧气氛围下循环利用10000次后,只要12.8%的质量活性功能丧失,而与之绝对的商用Pt/C催化剂在氧气氛围下循环利用10000次后,质量活性功能丧失到达了73.7%。相较于现在贸易铂碳纳米催化剂,碳负载的超细铂镍铑三元金属纳米线催化剂在质量活性和催化稳固性方面都有明显的进步,显现出很好的使用潜力。

  该研讨失掉澳门送彩金网站前沿迷信重点研讨项目、国度庞大迷信研讨方案、国度天然迷信基金、博士后迷信基金等的赞助。

  论文链接

 

一维超细铂基金属纳米线的微布局及氧复原催化反响功能 




(责任编辑:叶瑞优)

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