氢氧燃料电池(氢能源两轮电动车多少钱一辆)

中国科学技术大学在氢氧燃料电池阴极催化剂的设计方面取得了重要进展

近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心及化学与材料科学学院的曾杰教授团队和国家同步辐射实验室鲍骏教授团队合作,通过精准的氧化刻蚀，调控钯铂合金的形貌和组分，设计并构筑出了超立方体框架结构催化剂，其在氢氧燃料电池阴极反应中表现出高活性和高稳定性.的研究成果以“http://”为题发表于《美国化学会志》(Pd-Pt Tesseracts for the Oxygen Reduction Reaction2021，doi.org/10.1021/jacs.0c)。

燃料电池是一种化学电池，利用物质化学反应释放的能量，直接转化为电能。也是继火电、水电、核电之后的第四代装置，是世界各强国高度重视的高科技发展领域。电池阴极氧还原反应的铂基催化剂活性和稳定性低，限制了电池的输出功率和充放电循环次数，从而增加了整个燃料电池的成本。因此，制备高活性、高稳定性的阴极催化剂成为该领域的热点和难点。中空骨架结构因其高比表面积和高活性中心比而成为最有潜力的催化剂制备策略之一。受三维立方体向四维超立方体演化的启发，研究小组对钯-铂均匀合金立方体进行氧化刻蚀，通过精确控制钯原子的去除和剩余钯原子与铂原子的重排，获得了钯-铂合金超立方体框架结构(图1)。此外，通过调整初始立方中钯和铂的比例，也可以得到八面体和立方框架结构。

图1。从立方体到超立方体的演化

图2。几种钯-铂骨架催化剂和工业铂-碳催化剂单位质量活性的比较

J. Am. Chem. Soc.(图2)。此外，超立方体催化剂还显示出最高的固有活性(每平方厘米2.09安培)和优异的性能稳定性。密度泛函理论计算表明，超立方体表面晶面的氧吸附能最接近理论最优值，与实际测得的氧还原活性序列一致。这种超立方体框架催化剂的新设计理念为今后相关电催化剂的设计提供了新思路。

本研究得到了国家重点R&D项目、国家杰出青年科学基金和中国科学院前沿科学重点研究项目的资助。

中国科技大学

在氢氧燃料电池阴极催化测试中，立方框架结构、超立方体结构和八足体结构的单位质量活性分别达到了商用铂碳催化剂的4.1倍，11.6倍和8.3倍

中国科学技术大学在氢氧燃料电池阴极催化剂的设计方面取得了重要进展

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