新華社合肥7月4日電 近日,中國科學技術大學曾杰教授課題組與美國阿克倫大學彭振猛教授、上海應用物理研究所司銳教授合作,在質子交換膜燃料電池陰極催化劑研制方面取得重要進展。他們設計出一種銠原子摻雜的鉑超細納米線催化劑,在燃料電池陰極氧還原反應中表現出高活性和高穩定性,能夠大幅降低成本,加快這一清潔能源轉換技術的商業化應用進程。
質子交換膜燃料電池是一種新型的能源裝置,具有高能量密度、高能量轉換效率和污染物的低排放等特點。但由於其關鍵材料電催化劑存在催化活性和穩定性不足、價格昂貴等問題,影響了應用的推進。
針對這些問題,中美研究人員借助於原子級別精細合成技術,近期設計並合成出一種銠原子摻雜的鉑超細納米線催化劑,其直徑僅有1.3納米,鉑原子的利用率卻高達48.6%。研究表明,這種新型催化劑的質量活性和比活性分別達到商用鉑碳催化劑的7.8倍和5.4倍,同時該催化劑在氧氣氣氛下循環使用10000次后,隻損失了9.2%的質量活性,而目前商用的鉑碳催化劑在此種情況下損失達到72.3%,表明新型催化劑具有明顯優勢。
國際學術期刊《美國化學會志》日前發表了該成果,論文的共同第一作者是中國科大曾杰教授課題組黃宏文和李衎。(記者 徐海濤)