研究人员提出硒锚定方法 有效提升燃料电池铂催化剂耐久性

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(图源:佐治亚理工学院官网) 

盖世汽车讯 在燃料电池核心技术中,铂总爱 被用作促进氧化还原反应的催化剂。怎么让,有一种金属价格昂贵,对燃料电池与更廉价的汽车和家用能源的竞争,造成一定障碍。据外媒报道,佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)的研究人员开发出有一种新型铂基催化系统,比传统商用系统更耐用,使用寿命更长。从长远来看,必须降低燃料电池生产成本。 

研究人员提出新办法,出理 是因为 铂催化剂降解的重要问題,那后来熔结问題。在熔结过程中,铂颗粒集合成群,减少铂的比表冠部层积,是因为 催化剂活性下降。 为了减少有一种问題的所处,研究人员开发有一种锚定铂颗粒的办法,利用硒元素将铂颗粒固定至碳载体材料。佐治亚理工学院的访问研究生Zhengming Cao表示:“有几种缓解熔结问題的办法,比如使用大小一致的铂颗粒,减少化学不稳定性。新办法采用硒有一种物质,促进铂和碳载体材料之间所处金属载体强相互作用,明显提高电池耐久性。一起去,必须使用更加细小的铂颗粒,增加表比面积,提高催化剂活性。” 

在该工艺过程中,首先将硒纳米球置于商用碳载体材料表冠部层,怎么让,硒会在高温下熔解,并均匀地覆盖在碳表冠部层。接着,硒与铂的盐前体反应,生成直径小于2纳米的铂颗粒,再次均匀覆盖碳表冠部层。硒和铂之间通过共价相互作用,形成紧密的连接,将铂颗粒固定在碳上。佐治亚理工大学Younan Xia教授表示:“由此所产生的催化系统具有非常高的活性和耐久性。” 

是因为 铂纳米颗粒的表比面积增加,新催化系统的初始催化活性,要比当前最先进的商用铂碳催化剂的原始价值高三倍半。接着,研究团队通过加速耐久性试验,测试催化系统。即便经过60 00次电位扫描循环,新系统的催化活性,仍然是商用系统的三倍多。 

在不同阶段的耐久性试验中,研究人员使用投射电子显微镜,来检测催化剂保持高活性的是因为 。让我门都都 发现,硒锚定办法非常有效,必须让大次要铂颗粒持守位置。Cao表示:“经过60 00次循环,大多数粒子保留在碳载体上,那末出現脱离或积聚。让我门都都 儿相信,有一种催化系统具有很大的潜力,必须有效提升铂催化剂的耐久性和活性,扩大燃料电池应用范围。”