燃料電池鉑催化劑研究獲突破

科學網消息：由湖南大學和清華大學訪學教授、加州大學洛杉磯分校化學係教授段鑲鋒及該校材料係教授黃昱領導的包括中國

、meiguojiyidalikexuejiazaineideguojikeyantuandui，yanfachubiaomianchengjuchizhuangdechaoxibonamixiancuihuaji
，dadazengjialeranliaodianchicuihuajidebiaomianhuoxinghebibiaomianji，jiangqizongticuihuahuoxingtishengle50多倍。該成果日前在線發表於《科學》。

燃ran料liao電dian池chi汽qi車che因yin零ling排pai放fang和he高gao能neng效xiao而er備bei受shou關guan注zhu，卻que因yin燃ran料liao電dian池chi價jia格ge高gao昂ang而er推tui廣guang受shou阻zu，其qi中zhong一yi個ge重zhong要yao原yuan因yin是shi它ta需xu要yao昂ang貴gui的de鉑bo作zuo催cui化hua劑ji。據ju段duan鑲xiang鋒feng介jie紹shao，鉑bo的de催cui化hua活huo性xing由you表biao麵mian活huo性xing和he比bi表biao麵mian積ji決jue定ding。以yi往wang研yan究jiu多duo從cong改gai善shan鉑bo的de化hua學xue環huan境jing等deng方fang麵mian提ti升sheng其qi表biao麵mian活huo性xing
，或huo通tong過guo調tiao整zheng鉑bo的de納na米mi結jie構gou等deng幾ji何he手shou段duan提ti升sheng其qi比bi表biao麵mian積ji，很hen難nan將jiang兩liang者zhe兼jian顧gu。

“材(cai)料(liao)的(de)催(cui)化(hua)活(huo)性(xing)一(yi)般(ban)與(yu)表(biao)麵(mian)原(yuan)子(zi)結(jie)構(gou)有(you)關(guan)，材(cai)料(liao)做(zuo)得(de)越(yue)小(xiao)
，參(can)與(yu)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)的(de)表(biao)麵(mian)原(yuan)子(zi)越(yue)多(duo)，但(dan)材(cai)料(liao)穩(wen)定(ding)性(xing)卻(que)變(bian)差(cha)
，經(jing)常(chang)會(hui)因(yin)發(fa)生(sheng)團(tuan)聚(ju)而(er)失(shi)去(qu)表(biao)麵(mian)活(huo)性(xing)或(huo)比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji)。”段鑲鋒稱，該研究的突破在於“首次同時實現了最高的比表麵積和表麵活性”。

研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)表(biao)示(shi)鋸(ju)齒(chi)狀(zhuang)超(chao)細(xi)納(na)米(mi)線(xian)同(tong)時(shi)具(ju)備(bei)了(le)作(zuo)為(wei)高(gao)效(xiao)電(dian)化(hua)學(xue)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)幾(ji)個(ge)特(te)性(xing)。首(shou)先(xian)，其(qi)鋸(ju)齒(chi)狀(zhuang)的(de)表(biao)麵(mian)缺(que)陷(xian)結(jie)構(gou)與(yu)特(te)殊(shu)化(hua)學(xue)環(huan)境(jing)可(ke)有(you)效(xiao)降(jiang)低(di)反(fan)應(ying)的(de)活(huo)化(hua)能(neng)，極(ji)大(da)地(di)提(ti)高(gao)表(biao)麵(mian)催(cui)化(hua)活(huo)性(xing)。另(ling)外(wai)，它(ta)具(ju)備(bei)的(de)特(te)殊(shu)一(yi)維(wei)納(na)米(mi)線(xian)結(jie)構(gou)可(ke)有(you)效(xiao)降(jiang)低(di)超(chao)細(xi)納(na)米(mi)結(jie)構(gou)團(tuan)聚(ju)幾(ji)率(lv)，從(cong)而(er)提(ti)供(gong)超(chao)高(gao)的(de)、穩定的比表麵積。同時，一維納米結構優異的導電性及其與催化劑載體的“多點接觸”可優化電化學反應電子輸運的過程，提高鉑催化劑的利用效率。

據悉，該成果將大幅降低燃料電池成本，具有廣闊的應用前景。同時，該研究方法對類似納米催化劑研究亦有廣泛借鑒意義。