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one电竞_中国科大团队发明高温“硫固体胶”,大大降低燃料电池成本
日期:2021-11-19 14:39:59 编辑: 阅读:

 

  10 月 22 日动静,据中国科学手艺年夜学发布,中国科学手艺年夜学梁海伟传授与我校林岳博士、北京航空航天年夜学水江澜传授等合作,成长了一种高温“硫固体胶”的合成方式,成功研发出一系列高机能铂基氢燃料电池催化剂,这一催化剂“家族”对下降氢燃料电池本钱,鞭策其年夜范围财产化具有主要意义。该功效 10 月 22 日颁发在国际权势巨子期刊《科学》杂志上。

  论文链接:science.org/doi/10.1126/science.abj9980

  氢燃料电池是一种高效、洁净、无碳的发电装配,其工作道理是氢气和空气中的氧气别离在电池的阳极和阴极产生氢氧化和氧还原两个电化学反映,从而高效地将化学能改变成电能。但是,氢燃料电池阴极需要利用年夜量铂基催化剂来催化氧还原反映。铂是一种贵金属,这就使得氢燃料电池的造价很是昂贵。成长高活性催化剂、削减铂利用量,是氢燃料电池年夜范围贸易化的要害地点。

  ▲ 燃料电池内部

  梁海伟传授结合团队经由过程高温“硫固体胶”的合成方式,操纵硫原子与铂原子之间强烈的彼此感化,如固体胶般将铂基合金纳米颗粒在高温下“粘”在碳载体上,有用避免了纳米颗粒在高温下尺寸变年夜,成功制备了 46 种铂基合金(金属间化合物)燃料电池催化剂。

  基在构建的重大催化剂“家族”,他们研究发现铂基合金催化活性与其概况应力存在强联系关系性:在很宽的紧缩应变规模内,其氧还原活性跟着紧缩应变的增添显现单调上升趋向。该现象分歧在经典理论猜测的火山关系趋向。基在该发现,他们猜测若能经由过程减小铂合金催化剂的晶格参数增年夜紧缩应变,有望将催化机能进一步推向峰值。

  研究人员从合成的 46 种催化剂“家族”中挑选出数种高活性催化剂,使得氢燃料电池机能到达了今朝世界进步前辈程度。和贸易铂碳催化剂比拟,他们所合成的铂镍合金催化剂的活性高 5 倍以上,但铂的利用量只有贸易铂碳催化剂的十分之一时,他们所合成的铂钴合金催化剂表示出与贸易铂碳催化剂相当的燃料电池机能。

  审稿人认为,“这项研究展现的尺寸小在 5 纳米的金属间化合物纳米颗粒对催化利用相当主要。作者向我们展现了系列二元和多元铂基金属间化合物的尺寸节制合成,使人印象深入。”

  梁海伟暗示,他们制备高机能铂合金氢燃料电池催化剂的方式是一种普适性方式,有望年夜幅下降铂利用量,从而下降燃料电池本钱。

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