中美合作燃料電池陰極高效氧還原催化劑研究獲突破
北京大學、蘇州大學,以及美國布魯克海文國家實驗室的研究人員組成的聯合研發團隊在燃料電池陰極高效氧還原催化劑研究方面取得重大突破:通過化學油相合成并精細表征了具有特殊結構的六方PtPb合金納米片,評價了該材料的氧還原和醇氧化催化性能,并基于量化計算結果證明,膨脹晶格應力對Pt(110)面的催化性能有較大的促進作用。這一全新活性位點的提出突破了人們對晶格應力作用的傳統理解,為高性能電催化材料的設計和開發指出了新方向,也為下一代高性能、低成本燃料電池電催化劑的結構設計提供了新思路。
該聯合研發團隊設計開發了一種基于膨脹晶格應力的新型催化劑。實驗結果發現,該催化劑的比質量和面積活性分別達到了7.8mA/ cm2和4.3A/mg Pt,比商業Pt/C分別高出27倍和34倍。進一步研究發現,膨脹性應力能夠減弱含氧中間體對Pt(110)面上“橋式位點”的吸附強度,進而提高氧還原催化性能。 (W.KX)
