西安交大科研人员在直接醇类燃料电池阳极催化
2019-08-08 20:24:56 胡歌
摘要: 直接甲醇燃料电池因其绿色环保、燃料易得、且便于带着等长处被广泛以为在个人电子设备,小型电站和军事范畴存在巨大的运用远景。但是,直接甲醇燃

直接甲醇燃料电池因其绿色环保、燃料易得、且便于带着等长处被广泛以为在个人电子设备,小型电站和军事范畴存在巨大的运用远景。但是,直接甲醇燃料电池阳极甲醇氧化反响动力学缓慢,而且醇类氧化过程中贵金属催化剂极易被中心产品毒化,导致催化活性下降。该问题大大影响了该类电池的输出功能和稳定性,能否处理该问题成为了该类电池能否大规模商用化的要害。

针对上述问题,西安交通大学资料学院柳永宁教授课题组谭强博士提出了一种以多孔含氮碳球为载体,CeO2纳米点为负载锚点,完成纳米级CeO2-Pd活性位高涣散负载的催化剂制备战略。经过载量优化后的Pd20%-CeO2/NMCS催化剂在碱性条件下体现出超高的催化活性和稳定性:在CV测验中该催化剂的甲醇氧化峰值电流密度较商用PtRu/C催化剂进步5倍,而且体现出与PtRu/C催化剂适当的抗毒化功能。TEM、XPS和DFT结果表明,多孔含氮碳球丰厚的孔结构极大地提升了Pd和CeO2的涣散程度,显着细化了Pd颗粒尺度,有效地增大了催化剂的电化学活性面积;碳载体中的掺杂氮和纳米CeO2点与Pd颗粒之间存在激烈的电子相互效果,该效果降低了Pd外表CO的吸附,进步Pd外表耐CO毒化才能,进一步提升了催化剂的催化活性和稳定性。该催化剂在纤维膜结构的直接甲醇燃料电池中也体现出了优于商用PtRu/C催化剂的功能。这项工刁难往后开展高催化活性和稳定性甲醇燃料电池阳极催化剂具有重要指导意义。

 

上述研讨成果近期以《多孔含氮碳球负载高涣散性钯—二氧化铈复合催化剂的甲醇氧化电催化研讨》为题宣布在世界威望催化学术期刊《美国化学会催化》上,影响因子11.38。该论文榜首作者为西安交大青年教师谭强,柳永宁教授为通讯作者,合作者包含西北大学朱海燕教授和美国纽约州立大学布法罗分校武刚副教授。西安交大资料科学与工程学院为论文的榜首通讯单位。柳永宁教授课题组多年来一直在燃料电池、锂离子电池资料及超级电容器等动力资料与技术范畴进行探究和研讨,多项研讨成果宣布在世界闻名期刊。

 

该项作业得到了国家自然科学基金、我国博士后基金、西安交通大学新教师发动基金和西安交通大学剖析测验同享中心的支撑。

 

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