我國學者研製超薄鉑鎳合金高效納米催化劑 可改善燃料電池

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，jinqizaizhizijiaohuanmoranliaodianchiyinjicuihuajiyanzhifangmianqudezhongyaojinzhan，tongguozaibanamijingshangshengchangchaobobo 鎳合金原子層的方法，成功研製出鈀－鉑鎳核殼納米催化劑。該催化劑具有很高的鉑原子利用率，在催化質子交換膜燃料電池陰極氧還原反應中表現不俗。

近(jin)年(nian)來(lai)，隨(sui)著(zhe)全(quan)球(qiu)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)的(de)消(xiao)耗(hao)與(yu)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)的(de)加(jia)劇(ju)，以(yi)質(zhi)子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)新(xin)型(xing)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)的(de)研(yan)究(jiu)和(he)應(ying)用(yong)受(shou)到(dao)廣(guang)泛(fan)關(guan)注(zhu)。但(dan)是(shi)
，這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)還(hai)存(cun)在(zai)著(zhe)明(ming)顯(xian)的(de)瓶(ping)頸(jing)，主(zhu)要(yao)表(biao)現(xian)在(zai)針(zhen)對(dui)電(dian)池(chi)陰(yin)極(ji)的(de)氧(yang)還(hai)原(yuan)反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)活(huo)性(xing)和(he)穩(wen)定(ding)性(xing)較(jiao)低(di)，製(zhi)約(yue)了(le)電(dian)池(chi)的(de)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)和(he)充(chong)放(fang)電(dian)循(xun)環(huan)次(ci)數(shu)，從(cong)而(er)阻(zu)礙(ai)了(le)質(zhi)子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)商(shang)業(ye)化(hua)進(jin)程(cheng)。

麵mian對dui這zhe一yi挑tiao戰zhan
，曾zeng傑jie教jiao授shou課ke題ti組zu設she計ji並bing研yan製zhi出chu一yi種zhong具ju有you超chao薄bo鉑bo鎳nie合he金jin原yuan子zi層ceng的de核he殼ke型xing納na米mi催cui化hua劑ji，並bing實shi現xian了le對dui鉑bo鎳nie原yuan子zi比bi例li的de調tiao控kong。這zhe種zhong核he殼ke型xing納na米mi催cui化hua劑ji的de內nei部bu為wei一yi種zhong低di催cui化hua活huo性xing但dan非fei常chang穩wen定ding的de鈀ba核he，外wai部bu為wei一yi種zhong高gao催cui化hua活huo性xing的de鉑bo鎳nie合he金jin，不bu僅jin具ju有you極ji高gao的de鉑bo原yuan子zi利li用yong率lv，還hai兼jian具ju氧yang還hai原yuan反fan應ying所suo需xu要yao的de高gao活huo性xing表biao麵mian晶jing麵mian。

研究表明

，該催化劑對於質子交換膜燃料電池陰極氧還原反應的活性高達0．79千安培每克
，約為目前商用鉑碳催化劑的5倍。此外，由於這種新型催化劑內部存在較為穩定的鈀核，使得其整體穩定性大幅度提高，在循環充放電測試6000次後，未見其性能有顯著降低。

該成果近日發表在國際著名化學期刊《美國化學會誌》上。專家介紹，這項研究成果為開發新一代燃料電池提供了高效的納米催化劑
，也為改善燃料電池的綜合性能提供了新思路。