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科学家研制出新型纳米线催化剂

2018-12-06 14:48

阅读:236

  上证报讯 据安徽日报12月6日消息,中国科大曾杰教授课题组与湖南大学黄宏文教授合作,研制出一种兼具优异的催化活性和稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂。该成果11月28日发表在《美国化学会志》上。

  质子交换膜燃料电池是未来电动汽车理想的电源。但质子交换膜燃料电池的阴极端氧还原反应的动力学十分缓慢,一般需要使用大量贵金属铂纳米催化剂,这使得质子交换膜燃料电池成本十分高昂。

  在铂基催化剂中,提高铂基催化剂在氧还原反应中的质量活性和催化稳定性,是降低贵金属铂用量的途径。该项目研究人员通过精细调控铂基催化剂的维度、尺寸、组分,研制出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1纳米,其表面铂原子占整体铂原子比率高于50%,展现了超高的原子利用率,为高的催化质量活性提供了结构基础。氧还原催化测试表明,碳负载的超细铂镍铑三元金属纳米线催化剂的质量活性,是目前商用铂碳纳米催化剂的15.2倍。同时,这种催化剂在氧气气氛下循环使用1万次后,只有12.8%的质量活性性能损失,而目前商用碳负载型的铂纳米催化剂在氧气气氛下循环使用1万次后,质量活性性能损失达73.7%。

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