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中国科大、北航等实现金属间化合物燃料电池催化剂的普适性合成

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IT之家 2021-10-23 17:00

IT之家 10 月 23 日消息,据中国科学院官网,近日,中国科学技术大学教授梁海伟课题组与北京航空航天大学教授水江澜课题组等合作,发展了一种高温硫锚定合成方法学,实现了小尺寸金属间化合物(IMCs)燃料电池催化剂的普适性合成。

该方法成功构建出由 46 种 Pt 基二元和多元 IMCs 催化剂组成的材料库,并基于该材料库发现了 IMCs 电催化氧还原活性与其二维晶面应力之间的强关联性。

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据介绍,金属间化合物又称原子有序合金,具有规整的表面或近表面原子有序排列结构和独特的电子特性,在众多化学反应中表现出优异的催化性能并因此受到广泛关注。特别是在质子交换膜燃料电池领域中,可大幅降低燃料电池核心部件膜电极的成本。

研究所制备的部分 IMCs 催化剂表现出优异的电催化氧还原性能。特别是氢氧燃料电池测试表明,PtNi IMC 催化剂展现出记录性催化活性(0.9V 电压下,质量活性高达 1.84 A/mgPt)。未来通过对碳载体的多孔结构和表面化学性质进行优化改性,有望降低局部氧传输阻抗来进一步提高氢空燃料电池性能。

IT之家了解到,本项工作的合作者还包括中科院高能物理研究所副研究员储胜启、中国科大同步辐射国家实验室教授朱俊发、电子科技大学教授崔春华以及中国科大微尺度理化中心博士林岳。该项工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项基金、北京市自然科学基金重点研究专题以及中科院青促会的资助。

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