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中国科学院成功研究了高效石墨烯基燃料电池阴极催化剂的制备。

来源:365bet官方开户网址 作者:线上365bet 时间:07-30 08:51:36 点击:
中国科学院成功研究了高效石墨烯基燃料电池阴极催化剂的制备。
2018-11-0915:41:26访问量:808
面对多个环境和能源问题,新的汽车能源行业正在快速增长。
与传统汽车不同的电动汽车的一个重要组成部分是其电池系统。
最重要的是,燃料电池使用氢气作为原料,产品是水,这是一种低污染和高能量转换效率的理想电池系统。
然而,与大规模营销相比,燃料电池还具有更大的成本阻力,这主要表现在阴极需要多种贵金属铂基催化剂。电池
铂基材料价格昂贵且储量有限,这极大地阻碍了燃料电池的可持续性和大规模使用。
因此,迫切需要制备具有优异性能,低成本和大量过剩的新阴极催化剂作为铂基催化剂的替代物。
针对上述问题,由中国科学院科学家李玉良在中国科学院院士李玉良指导的青岛生物能源过程研究所研究员黄长水领导。能源和碳基材料在苯环结合氢原子碳原子设计中的应用研究石墨炔基(HsGDY)基碳材料新催化剂
材料设计和实施基于研究组早期成功合成和应用大量石墨烯材料。
相关结果发表在国际期刊Nature Communications(2018,9,3376)上,并被选为未解决的。
由于HsGDY的独特结构,碳基材料和能源应用研究小组精确控制氮吸收的类型,并在后处理过程中选择性地加入最有效的吡啶氮原子。实现了燃料电池阴极的电催化并因此实现了优异的催化性能。
同时,HsGDY具有大的六边形孔,分子孔径为1。
63nm可用于催化反应过程中试剂和产物的传质。
电化学测试发现,吡啶鎓掺杂的HsGDY在碱性条件下对商业碳载铂催化剂表现出优异的活性。
它是0。
对于具有碳载体的商业铂催化剂,电势为85V的电流密度为1。
六次,与碳上的铂相比,它具有更好的稳定性和耐甲醇中毒性。
吡啶鎓掺杂的HsGDY作为新燃料电池的阴极催化剂显示出巨大的潜力,可取代传统的铂基催化剂。
这种设计碳材料以实现杂原子精确掺杂的方法也为制备其他掺杂纳米材料提供了新思路。
该研究得到了国家自然科学基金,中国科学院最新技术重点项目和山东省自然科学基金的支持。
图:吡啶氮掺杂石墨烯材料的电化学性质和反应过程
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