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一种新型氧气还原催化剂

已有 4227 次阅读 2015-8-14 21:53 |系统分类:论文交流

 今年参加在哈尔滨召开的第十八届全国电化学会议的代表至少有2000多人,算得上国内大型会议了。和往年一样,锂电方向占大头,安排了三个会场。值得一提的是燃料电池这次被安排了两个会场,地位有上升趋势。现在特斯拉,丰田等公司都有商品燃料汽车推出,一次充电可跑700公里,价格在50-60万人民币。价格有点高,但燃料电池可享受政府补贴,价格能再降一些,感觉燃料电池离我们生活越来越近了。

 从燃料电池构成上看,50%以上的成本都用在Pt催化剂上了,尤其是阴极上的氧气还原反应,用的Pt催化剂量最多。降低阴极上Pt的使用量,甚至用别的催化剂来代替Pt,对降低电池成本的作用是最大的。我有幸在会上介绍了我们最近的一个关于非Pt氧气还原催化剂的研究工作。大家知道有关掺杂类碳材料作为氧气还原催化剂的报道已经非常多了。虽然该材料有很好的氧气还原活性,但是它在高电位下的稳定性不高,同时对于一个真正电池来说,由于碳材料太轻导致催化层较厚,扩散将成为一个很大问题。不同于碳材料,我们研制的是一种Ni掺杂的介孔Co3O4纳米线,纳米线可以在三维泡沫镍,石墨烯泡沫等基体上生长成阵列。这种多孔结构很好的解决了扩散问题,同时Ni掺杂导致了原本活性很差的Co3O4有了优异的活性,可与20wt%Pt/C 相媲美。该工作在J Mater Chem A上发表(Doi:10.1039/c5ta04593b)。虽然JMCA算不上好杂志,但我个人觉得此文章创意还是不错的,有兴趣的朋友欢迎来批评指正。



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