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稳定性燃料电池研制获得突破
发布时间:2021-06-28 01:03
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本文摘要:活性是目前商用催化剂的5倍,循环充放电6000次仍保持性能平稳由中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室曾杰教授课题组与美国阿克伦大学教授彭振猛合作的质子互换膜燃料电池阴极催化剂开发,前几天取得了引人注目的最重要进展。这一成果为新一代高效、低稳定性燃料电池开发的新思路。在化石能源资源受限和环境污染加剧的双重压力下,以质子互换膜燃料电池为代表的新型清洁能源的研究和应用备受全球关注。

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活性是目前商用催化剂的5倍,循环充放电6000次仍保持性能平稳由中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室曾杰教授课题组与美国阿克伦大学教授彭振猛合作的质子互换膜燃料电池阴极催化剂开发,前几天取得了引人注目的最重要进展。这一成果为新一代高效、低稳定性燃料电池开发的新思路。在化石能源资源受限和环境污染加剧的双重压力下,以质子互换膜燃料电池为代表的新型清洁能源的研究和应用备受全球关注。

但该技术尚未存在大瓶颈,主要表现为电池阴极氧还原反应催化剂活性和稳定性低,限制了电池的输出功率和充放电循环次数,阻碍了质子交换膜燃料电池的商业化进程。曾杰课题组设计开发了具有超薄白金镍合金原子层的核壳型纳米催化剂,构筑了白金镍原子比例的控制。

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该核壳型纳米催化剂内部为低催化活性但非常稳定的钯核,外部为低催化活性的铂镍合金,不仅具有极高的铂原子利用率,还兼备氧还原反应所需的高活性表面晶面。研究表明,该催化剂对质子交换膜燃料电池阴极氧恢复反应的活性高达0.79千安培,约为当前商用白金碳催化剂的5倍。另外,由于这种新型催化剂内部没有更加稳定的钯核,整体稳定性大幅度提高,循环充放电测试6000次后,性能明显减少。

国际知名化学期刊《美国化学会志》最近发表了这项最重要的研究成果,专家评价,该研究成果为开发下一代燃料电池获得了高效的纳米催化剂,为提高燃料电池的综合性能获得了新的构想。


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