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

Cnbeta消息：中(zhong)國(guo)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)大(da)學(xue)曾(zeng)傑(jie)教(jiao)授(shou)課(ke)題(ti)組(zu)與(yu)美(mei)國(guo)阿(e)克(ke)倫(lun)大(da)學(xue)教(jiao)授(shou)彭(peng)振(zhen)猛(meng)合(he)作(zuo)，近(jin)期(qi)在(zai)質(zhi)子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)陰(yin)極(ji)催(cui)化(hua)劑(ji)研(yan)製(zhi)方(fang)麵(mian)取(qu)得(de)重(zhong)要(yao)進(jin)展(zhan)，通(tong)過(guo)在(zai)鈀(ba)納(na)米(mi)晶(jing)上(shang)生(sheng)長(chang)超(chao)薄(bo)鉑(bo) 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。