新催化劑“喚醒”燃料電池生命力

據中國江蘇網報道：開發具有高氧氣還原催化活性
、抗甲醇幹擾和高穩定性的廉價氧氣還原催化材料一直是業內研究的熱點領域。

suizhequanqiunengyuanweijidedaolai，yijihuanjingwuranwentideriyiyanzhong，kechixunengyuandekaifaliyongyuelaiyueduodibeirenmenguanzhubingjiyuhouwang，qizhongjiubaokuokechixunengyuandechucunyuzhuanhua。

氧氣還原催化材料引關注

燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)因(yin)其(qi)優(you)越(yue)的(de)性(xing)能(neng)和(he)環(huan)境(jing)無(wu)汙(wu)染(ran)性(xing)
，一(yi)直(zhi)是(shi)可(ke)持(chi)續(xu)能(neng)源(yuan)研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu)的(de)熱(re)點(dian)之(zhi)一(yi)。燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)能(neng)量(liang)轉(zhuan)化(hua)效(xiao)率(lv)高(gao)
，它(ta)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)將(jiang)燃(ran)料(liao)的(de)化(hua)學(xue)能(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)電(dian)能(neng)
，中(zhong)間(jian)不(bu)經(jing)過(guo)燃(ran)燒(shao)過(guo)程(cheng)，因(yin)而(er)不(bu)受(shou)卡(ka)諾(nuo)循(xun)環(huan)的(de)限(xian)製(zhi)。燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)係(xi)統(tong)的(de)燃(ran)料(liao)—電能轉換效率在45%～60%
，而火力發電和核電的效率大約在30%～40%。

其中，作為整個燃料電池反應決速步驟的陰極氧氣還原反應尤為重要，因為其效率高低直接決定整個燃料電池的效率水平。

raner，youyuqicaiyongguijinshubohuohejinnamilizizuoweidianjicuihuacailiao
，shiranliaodianchidefazhanshoudaohendaxianzhi。juchubugusuan，ranliaodianchizhongbocailiaodechengbenzhanzhenggeranliaodianchichengbende40%左右。此外，鉑催化劑還具有另一大缺點——抗甲醇毒化性較差，而這直接導致電池的使用效率大大降低。

因此
，開發具有高氧氣還原催化活性
、抗甲醇幹擾和高穩定性的廉價氧氣還原催化材料一直是業內研究的熱點領域。

銀的價格不到鉑的2%，且(qie)對(dui)氧(yang)氣(qi)還(hai)原(yuan)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)催(cui)化(hua)活(huo)性(xing)，很(hen)有(you)希(xi)望(wang)成(cheng)為(wei)用(yong)來(lai)替(ti)代(dai)鉑(bo)的(de)氧(yang)氣(qi)還(hai)原(yuan)反(fan)應(ying)電(dian)催(cui)化(hua)劑(ji)。不(bu)過(guo)，從(cong)實(shi)際(ji)效(xiao)果(guo)來(lai)看(kan)，銀(yin)的(de)性(xing)能(neng)還(hai)遠(yuan)不(bu)如(ru)鉑(bo)催(cui)化(hua)劑(ji)。

考(kao)慮(lv)到(dao)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)電(dian)催(cui)化(hua)活(huo)性(xing)與(yu)催(cui)化(hua)劑(ji)顆(ke)粒(li)之(zhi)間(jian)有(you)效(xiao)的(de)電(dian)子(zi)傳(chuan)遞(di)有(you)著(zhe)密(mi)切(qie)的(de)關(guan)係(xi)，中(zhong)科(ke)院(yuan)過(guo)程(cheng)所(suo)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)經(jing)過(guo)不(bu)懈(xie)努(nu)力(li)，終(zhong)於(yu)研(yan)發(fa)出(chu)一(yi)種(zhong)將(jiang)銀(yin)納(na)米(mi)粒(li)子(zi)與(yu)高(gao)導(dao)電(dian)性(xing)載(zai)體(ti)碳(tan)納(na)米(mi)管(guan)複(fu)合(he)的(de)方(fang)法(fa)，從(cong)而(er)有(you)效(xiao)地(di)提(ti)高(gao)了(le)銀(yin)納(na)米(mi)粒(li)子(zi)的(de)電(dian)催(cui)化(hua)活(huo)性(xing)。

與零維的銀納米粒子相比，一維銀納米線(Ag NWs)由(you)於(yu)其(qi)超(chao)高(gao)的(de)導(dao)電(dian)性(xing)，也(ye)是(shi)另(ling)一(yi)種(zhong)潛(qian)在(zai)的(de)高(gao)效(xiao)氧(yang)還(hai)原(yuan)催(cui)化(hua)劑(ji)。但(dan)目(mu)前(qian)報(bao)道(dao)其(qi)效(xiao)果(guo)還(hai)無(wu)法(fa)令(ling)人(ren)滿(man)意(yi)。研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)覺(jiao)得(de)
，導(dao)致(zhi)銀(yin)納(na)米(mi)線(xian)催(cui)化(hua)活(huo)性(xing)低(di)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)可(ke)能(neng)與(yu)其(qi)低(di)長(chang)徑(jing)比(bi)有(you)關(guan)
，因(yin)而(er)無(wu)法(fa)形(xing)成(cheng)有(you)效(xiao)的(de)電(dian)子(zi)傳(chuan)遞(di)通(tong)道(dao)。

銀納米網與石墨烯“完美結合”

如果能夠製備一種由具有高長徑比的銀納米線組成的二維銀納米網絡結構材料(Ag NN))，由於具有更好的電導和熱導性能，因此與零維
、一維材料相比應該會具有更好的催化活性與穩定性能。並且，由於它們不容易發生聚集、溶解以及Ostwald熟化
，Ag NN有望成為一種新型的氧氣還原反應高活性電催化劑。

此ci外wai，為wei了le提ti高gao催cui化hua劑ji的de電dian催cui化hua活huo性xing，研yan究jiu人ren員yuan又you通tong過guo用yong更geng高gao導dao電dian性xing的de石shi墨mo烯xi作zuo為wei負fu載zai材cai料liao，得de到dao了le進jin一yi步bu提ti升sheng複fu合he材cai料liao的de電dian催cui化hua活huo性xing的de效xiao果guo。