光催化輔助燃料電池研究獲進展

近日
，中科院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室
、潔淨能源國家實驗室（籌）李燦團隊在太陽能光—電轉化和燃料電池化學能—電能轉化交叉領域取得新進展，發現光催化可以顯著促進氧還原反應（ORR）的催化活性，並基於此提出了聚合物太陽能電池和H2-O2燃料電池耦合的疊層電池概念
，相關研究在《德國應用化學》上發表。

H2-O2ranliaodianchinengjiangqingqizhijiegaoxiaozhuanhuaweikeguangfanyingyongdedianneng，tongshichanshengduirenleishengcunhuanjingyouhaodeshuifenzi，shixianjinkechixuqingjienengyuantixifazhandezhongyaofangxiangzhiyi。qizhong，yinjideORR是H2-O2燃料電池的控速反應，直接關係到整個電池的開路電位和輸出功率。貴金屬鉑是ORR最好的催化劑
，但是較高的成本嚴重製約了燃料電池技術的發展和商業化進程。

研究人員將光催化引入ORR，發現采用聚合物半導體光催化劑、光照可顯著促進ORR的電催化活性，起始電位遠低於商業鉑催化劑。由此構建的光驅動概念型H2-O2燃料電池中，光照使燃料電池的開路電壓大增
，短路電流增加1倍。光驅動概念型H2-O2燃料電池可被認為是聚合物太陽能電池和H2-O2燃ran料liao電dian池chi疊die層ceng耦ou合he的de結jie果guo。光guang促cu進jin分fen子zi氧yang還hai原yuan的de機ji理li可ke能neng是shi光guang激ji發fa聚ju合he物wu的de電dian子zi從cong價jia帶dai到dao導dao帶dai，導dao帶dai上shang激ji發fa態tai的de電dian子zi具ju有you足zu夠gou的de電dian勢shi轉zhuan移yi填tian充chong到dao氧yang分fen子zi的de反fan鍵jian軌gui道dao

，從cong而er使shi氧yang還hai原yuan反fan應ying更geng加jia容rong易yi。該gai研yan究jiu結jie果guo為wei解jie決jue燃ran料liao電dian池chiORR反應動力學問題開拓了新的思路
，顯示出潛在的應用價值。