石墨炔基高效燃料電池陰極催化劑

據科技日報報道：麵(mian)臨(lin)環(huan)境(jing)和(he)能(neng)源(yuan)方(fang)麵(mian)的(de)種(zhong)種(zhong)問(wen)題(ti)，新(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)產(chan)業(ye)如(ru)何(he)實(shi)現(xian)蓬(peng)勃(bo)發(fa)展(zhan)？電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)有(you)別(bie)於(yu)傳(chuan)統(tong)汽(qi)車(che)的(de)重(zhong)要(yao)組(zu)件(jian)是(shi)其(qi)電(dian)池(chi)係(xi)統(tong)。其(qi)中(zhong)，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)采(cai)用(yong)氫(qing)氣(qi)作(zuo)為(wei)原(yuan)料(liao)，產(chan)物(wu)為(wei)水(shui)
，是(shi)一(yi)種(zhong)汙(wu)染(ran)少(shao)、nengliangzhuanhuaxiaolvgaodelixiangdianchixitong。raner
，ranliaodianchizaichengbenfangmianhaijuyoujiaodadezuli，zhuyaobiaoxianzaidianchiyinjixuyaodaliangdeguijinshubojicuihuaji。bojicailiaojiageanggui
，chuliangyouxian，dadazuaileranliaodianchidekechixuxing、大規模應用。為此，迫切需要製備一種性能優異、價格低廉、儲量豐富的新型陰極催化劑以替代鉑基催化劑。

zhenduizhexiewenti，zailiyuliangyuanshizhidaoxia，zhongguokexueyuanqingdaoshengwuyuguochengnengyuanyanjiusuohuangchangshuiyanjiuyuandailingtanjicailiaoyunengyuanyingyongyanjiuzushejileyizhongbenhuanzhongbufentanyuanziyuqingxiangliandexinxingshimoquejitancailiao（HsGDY）催化劑。該材料的設計和實現是在研究組前期成功合成與應用大量石墨炔基材料的基礎上完成的。相關成果已發表於國際著名期刊Nature Communications上，並被選為Highlight工作。

得益於HsGDY的(de)獨(du)特(te)結(jie)構(gou)，在(zai)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)後(hou)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)，碳(tan)基(ji)材(cai)料(liao)與(yu)能(neng)源(yuan)應(ying)用(yong)研(yan)究(jiu)組(zu)準(zhun)確(que)控(kong)製(zhi)了(le)氮(dan)的(de)摻(chan)入(ru)類(lei)型(xing)
，選(xuan)擇(ze)性(xing)摻(chan)入(ru)對(dui)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)陰(yin)極(ji)電(dian)催(cui)化(hua)最(zui)有(you)效(xiao)的(de)吡(bi)啶(ding)氮(dan)原(yuan)子(zi)，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)了(le)優(you)異(yi)的(de)催(cui)化(hua)性(xing)能(neng)。同(tong)時(shi)，HsGDY具有六邊形的大孔，其分子孔徑達1.63 nm
，有利於催化反應過程中反應物和產物的傳質。通過電化學測試發現
，吡啶氮摻雜的HsGDY在堿性條件下表現出了優於商業碳載鉑催化劑的超高活性。其在0.85 V電位下的電流密度為商業碳載鉑催化劑的1.6倍
，同時具有比碳載鉑更好的穩定性和抗甲醇中毒能力。吡啶氮摻雜的HsGDYzuoweixinxingranliaodianchiyinjicuihuajitidaichuantongbojicuihuaji，zhanxianlejudadeqianli。zhezhongtongguotancailiaojiegousheji，shixianyiyuanzidezhunquechanzadefangfa，yeweizhibeiqitachanzaxingnamicailiaotigonglexindesilu。