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我科研团队采用腐蚀方法提高新能源器件稳定性能

2019-12-27
氢能具有无污染和零碳排放等特色,是公认的清洁动力。近年来,高效铂基催化剂的功能已获得极大的打破,而对催化剂安稳性,特别是电池及器材安稳性的研讨依然较少。针对上述难题,由海南大学南海海洋资源使用国家重点实验室田新龙教授领衔的科研团队选用化学腐蚀办法对铂基催化剂的近外表结构和组分进行调控,大幅度进步了铂镍合金催化剂在实践氢-氧燃料电池中的功能。相关研讨成果日前发表于《科学》杂志。 田新龙团队 受访者供图 近年来,我国和美国、日本、加拿大、欧盟等先后拟定了氢能开展规划。我国有望成为氢能技能和使用抢先的国家之一,也被世界公认为是最有或许首先完成氢燃料电池和氢能轿车产业化的国家。氧复原反响是氢氧燃料电池和金属-空气电池等新动力技能的中心反响,需求价格昂贵、资源稀缺的贵金属铂作为催化剂来战胜较为缓慢氧复原反响动力学。因而,研制低成本、高活性和高安稳性的氧复原催化剂是开展燃料电池等动力技能的要害。 田新龙通过对铂基催化剂的近外表结构和组分进行调控,完成高安稳性一维结构和高活性的合金空心结构等特征的有用结合,然后大幅改进了铂镍合金催化剂在实践氢-氧燃料电池器材中的输出功率和使用寿数。 该催化剂的质量活性和比活性是现在商业铂催化剂的15倍以上。更令人振奋的是,该催化剂展示出极为优异的催化安稳性,通过接连5万圈循环测验后,其质量活性只衰减了1.3%。此外,以该催化剂拼装的燃料电池也展示出优异的功能和安稳性。原位X射线同步辐射吸收光谱和理论核算标明,这种催化剂结构有利于优化氧复原过程中的铂氧物种吸附强度,在改进氧复原催化功能的一起,亦能坚持催化剂的较高功能和结构安稳性。 据了解,这项研讨成果为合理规划低成本、高活性和高安稳性铂合金催化资料供给了一种有用的战略,将有助于改进铂合金催化资料在新动力器材中的执役水平缓寿数,对开展新动力技能具有重要的含义。

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