高抗一氧化碳毒化燃料電池陽極催化劑研制成功
時間:2022-10-19 09:53來源:中國科學報 作者:王敏
點擊:
次
研究成果被評選為VIP論文和卷首插畫論文。中國科大供圖
近日，中國科學技術大學教授高敏銳課題組與楊晴課題組合作，通過引入少量鈷改良鉬鎳合金催化劑，創制出一種低成本、一氧化碳耐受性好的非貴金屬氫氧化催化劑。相關成果發表于《德國應用化學》，并被評選為VIP論文和卷首插畫論文。
氫氧燃料電池由于比能量高和零排放等優點，有望在國家“雙碳”戰略中扮演重要角色。然而，商業鉑碳催化劑極易吸附氫氣燃料中的一氧化碳而導致中毒休克。特別是在堿性膜燃料電池中，鉑基催化劑的氫氣氧化反應動力學緩慢，其與一氧化碳毒化協同作用，會加速電池性能的衰退。因此，設計并創制高活性、高抗一氧化碳毒化的新型陽極催化劑是堿性膜燃料電池實用化需要解決的難題。
理論計算研究發現，將鈷引入鉬鎳合金中，鎳位點上的一氧化碳吸附能力顯著降低。這是因為鈷引入后會帶來缺電子的鎳位點，有利于降低催化劑對一氧化碳的吸附能力。態密度圖結合系列電子結構表征揭示少量鈷改良鉬鎳合金催化劑的d帶中心遠離費米能級，電子“反向供給”不能有效發生，有望帶來高的一氧化碳耐受性。
旋轉圓盤電極測試表明，當氫氣燃料中含有500ppm一氧化碳時，催化劑循環1萬次后活性幾乎不衰減。
研究人員進一步考察了催化劑在膜電極組裝下的抗一氧化碳毒化性能，發現即使在含有250 ppm一氧化碳的氫氣燃料中，少量鈷改良鉬鎳合金催化劑也能提供394毫瓦/平方厘米的峰值功率密度，超過商業鉑碳催化劑的209毫瓦/平方厘米。而在純氫燃料中，該催化劑的峰值功率密度可達到525毫瓦/平方厘米，處在目前非貴金屬催化劑前列。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202284262
(責任編輯：子蕊)
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯盟無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.69gh.com
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.69gh.com
猜你喜歡
-
中國科大研制出高抗CO毒化的燃料電池陽極
2022-10-14 09:59
|
|
|
專題
相關新聞
-
中國科大研制出高抗CO毒化的燃料電池陽極
2022-10-14 09:59
本月熱點
-
鋰電企業大規模擴產 如何為安全生產護航？
2022-10-18 17:20 -
總投資10億 一滄鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料項目開工
2022-10-08 10:53 -
攻下金屬板燃料電池產業化重要“城池”
2022-10-17 09:11 -
鋰礦大佬也要下場造電池了
2022-10-04 12:27 -
30MW/60MWh！中國能建中標國內最大的鈉離子儲能電池項目
2022-10-11 10:59 -
歐洲首個超級電池材料工廠落成
2022-09-23 09:38 -
鈉電池量產元年？動力電池背后的技術博弈
2022-10-06 15:18 -
釩電，萬億噱頭還是“新王者”？
2022-10-07 12:56
企業微信號
微信公眾號