网站升级中

当前位置: 电池联盟网 > 前沿 >

研究人员在燃料电池阴极ORR电催化剂上取得突破

时间:2023-04-04 09:32来源:中国科学报 作者:李思辉 罗智霖
点击: 次
 
       《中国科学报》记者从武汉理工大学获悉，该校材料科学与工程国际化示范学院刘勇教授团队在燃料电池阴极氧化还原反应电催化剂的设计研究上取得突破，设计合成出一维各向异性介孔Pt@Pt-skin?Pt?Ni核-壳框架纳米线（CSFWs）高效电催化剂，在氧化还原反应中表现出了较高的催化活性与电催化稳定性。相关研究成果近日在线发表于《自然-通讯》上。
Mn3Sn中的磁场诱导线性反�；舳в�。受访者供图
 
       氧化还原反应（ORR）是燃料电池新能源技术的核心反应，是燃料电池实现商业化应用的关键，发展新能源体系的高性能催化材料则成为重要的技术挑战。铂（Pt）作为目前ORR公认性能最好的电化学催化剂，在地壳中的储存量少且价格昂贵，这导致了其在燃料电池领域的大规模应用受阻。如何提高Pt催化剂的原子利用率、反应活性和稳定性一直是发展燃料电池等能源技术的核心问题。
 
       目前，材料化学家们主要是通过调控催化剂的微观结构和化学组分来提高Pt的利用率和催化性能，将Pt和其他廉价金属如镍（Ni）、铁（Fe）等合金化并制备成三维（3D）多孔框架结构是一种很有前途的方法。该方法不仅可以极大降低催化剂中Pt的含量，而且可以最大限度地暴露高活性位点。此外，一维（1D）纳米结构由于其固有的各向异性、较高的导电性以及与碳载体存在更大的表面接触，被认为是提高Pt催化剂稳定性的最有效途径。
 
       刘勇教授课题组综合3D多孔纳米框架和1D纳米各向异性，设计合成出了一维各向异性介孔Pt@Pt-skin?Pt?Ni核-壳框架纳米线（CSFWs）高效电催化剂。该催化剂由一维超细Pt纳米线（~3 nm）和介孔Pt-skin Pt?Ni框架核-壳异质构筑，具有优异的电催化活性、稳定性和高Pt原子利用率。在ORR催化反应中，该催化剂的质量活性（MA）和比活性（SA）高达6.69A/mgpt和8.42mA/cm2，分别是商用Pt纳米催化剂的29倍和26倍；同时催化剂也表现出优异的稳定性，50000次循环后其活性衰减不到3%。
 
       研究成果结合了三维开放的孔结构和一维各向异性的优点，有效地解决了Pt基催化剂在燃料电池阴极氧还原反应（ORR）中的瓶颈问题。
 
       相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41467-023-37268-4
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 燃料电池 催化剂
作者：李思辉 罗智霖 ，如若转载，请注明出处：http://m.propertyspy.cn/qianyan//2023040441676.html
看完这篇还不够？如果你也也是同行业需要发布您的新闻报道，请 戳这里 告诉我们！
免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜欢
专题
相关新闻

  • 氟化提升Li10GeP2S12空气稳定性并实现稳定的全固态锂电池

    近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所姚霞银课题组通过使用气相氟化的方法构建了一种具有LiF包覆层的LiF@Li10GeP2S12核壳电解质，并通过密度泛函理论(DFT)证实了这种具有低水吸附能的核壳结构电解质可以有效地抑制H2O分子的吸附和PS43-的水解。
    2023-04-03 08:52

  • 研究开发用于电池负极的聚合物粘合剂 可将EV续航提高10倍

    研究人员开发了一种功能性聚合物粘合剂，可用于稳定、高容量的负极材料，从而将当前电动汽车的续航里程至少提高10倍。
    2023-04-02 10:14

  • 700Wh/kg超高能量密度软包锂二次电池

    最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心HE01组李泉博士、博士研究生杨旸在李泓研究员和禹习谦研究员的指导下，研制了一种基于高容量富锂锰基氧化物正极和超薄金属锂负极的具有超高质量能量密度和体积能量密度的10Ah级软包锂二次电池。
    2023-03-31 09:20

  • 全球锂供应紧张！海盐钠硫电池来分一杯羹

    新型海盐钠硫电池是储能领域的最新突破。高效且经济地储存太阳能和风能等可再生能源，这就是钠硫电池的前景。据悉该电池非常耐用，使用寿命长，可以在狭小的空间内储存大量的能量。
    2023-03-31 08:58

  • 是当前能量密度2倍！这家公司新型锂离子电池获第3方认证

    石墨和硅是锂离子电池中用作负极的两种常用材料。硅的理论容量是3579mAh/g，比石墨的372mAh/g高近10倍。并具有很好的倍率性能。并且含量丰富，有可能降低成本和较少环境的影响。
    2023-03-27 08:33

  • ORNL研究人员开发等静压技术 可用于制造固态电池

    该工艺使用机器内的液体和气体，如水、油或氩气，对电池组件施加一致的压力，从而产生高度均匀的材料。
    2023-03-26 12:55

  • 研究人员开发可充电锂金属电池框架 有望将能量密度提高40%

    稀醚基电解液的溶剂化行为，与其在高压正极上的性能之间，具有本质上的相关性。
    2023-03-24 09:24

  • 700 Wh/kg锂二次软包电池

    EXPRESS LETTER A 700Whkg1 Rechargeable Pouch Type Lithium Battery Quan Li(李泉), Yang Yang(杨旸), Xiqian Yu(禹习谦), and Hong Li(李泓) Chin. Phys. Lett. 2023 40 (4): 048201 DOI: 10.1088/0256-307X/40/4/048201 文章亮点 研制了兼具超高质量能量
    2023-03-23 17:41
本月热点
欢迎投稿
联系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
发送邮件时用@替换#
电话：010-56284224
在线投稿
企业微信号
微信公众号