学者在质子交换膜燃料电池阴极催化剂领域取得重要进展

2017年07月05日08:15  来源:新华社
 
原标题:中美学者在质子交换膜燃料电池阴极催化剂领域取得重要进展

  新华社合肥7月4日电 近日,中国科学技术大学曾杰教授课题组与美国阿克伦大学彭振猛教授、上海应用物理研究所司锐教授合作,在质子交换膜燃料电池阴极催化剂研制方面取得重要进展。他们设计出一种铑原子掺杂的铂超细纳米线催化剂,在燃料电池阴极氧还原反应中表现出高活性和高稳定性,能够大幅降低成本,加快这一清洁能源转换技术的商业化应用进程。

  质子交换膜燃料电池是一种新型的能源装置,具有高能量密度、高能量转换效率和污染物的低排放等特点。但由于其关键材料电催化剂存在催化活性和稳定性不足、价格昂贵等问题,影响了应用的推进。

  针对这些问题,中美研究人员借助于原子级别精细合成技术,近期设计并合成出一种铑原子掺杂的铂超细纳米线催化剂,其直径仅有1.3纳米,铂原子的利用率却高达48.6%。研究表明,这种新型催化剂的质量活性和比活性分别达到商用铂碳催化剂的7.8倍和5.4倍,同时该催化剂在氧气气氛下循环使用10000次后,只损失了9.2%的质量活性,而目前商用的铂碳催化剂在此种情况下损失达到72.3%,表明新型催化剂具有明显优势。

  国际学术期刊《美国化学会志》日前发表了该成果,论文的共同第一作者是中国科大曾杰教授课题组黄宏文和李衎。(记者 徐海涛)

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