直接甲醇燃料电池是一种通过氧气与甲醇反应，将甲醇中的化学能转化为电能的装置。因其清洁、环保、高效，因而受到研究者们的推崇。目前，Pt/C是研究得最多的甲醇电氧化催化剂。但由于Pt资源稀少、价格昂贵，因而难以广泛应用。

最近我们组在氧化镍/碳化硅（NiO/SiC）上原位生长碳纳米管（CNTs），得到一种花状CNTs-Ni/SiC复合物，发现这种复合物可以高效电催化甲醇氧化。采用课题组自制的蠕虫状碳化硅（每克表面积约60平方米）作为载体，通过水热法在碳化硅表面形成片层结构的氢氧化镍；焙烧后，氢氧化镍脱水形成多孔氧化镍负载在碳化硅上。氧化镍在高温条件下催化裂解甲烷（CH4），同时自身被还原为金属镍。在氢氧化镍转化为镍的过程中，片层状结构由于脱水、脱氧，形成了许多相互连接的颗粒。同时，甲烷裂解产生的碳在金属镍纳米颗粒的催化作用下形成碳纳米管。复合物中，金属镍颗粒大小均匀，直径约5纳米左右。由于镍颗粒很小，以及碳纳米管优良的导电性，复合物催化剂表现出了优异的甲醇电氧化催化性能。经过甲醇燃料电池半电池测试，氧化电流可达到10A/mg Ni（其它贵金属催化剂，比如Pt/C通常为0.2-2A/mg Pt），电催化稳定性也非常好。

图1  CNTs-Ni/SiC复合催化剂的扫描电镜照片

图2  CNTs-Ni/SiC复合催化剂的透射电镜照片

图3 CNTs-Ni/SiC复合催化剂在1M氢氧化钾中的电化学活性（A），以及在1M氢氧化钾+1M甲醇中的活性（B）

以上结果发表于J. Mater. Chem. A (2013,1: 2104)。