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布朗大學(xué)研究人員研發(fā)新型燃料動(dòng)力電池催化劑 或?qū)⒋蠓档腿剂蟿?dòng)力電池成本

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量：880次  |  2020年04月28日  

阻礙在汽車、卡車和其他車輛中廣泛使用環(huán)保型氫燃料動(dòng)力電池的一個(gè)因素就是燃料動(dòng)力電池中的鉑催化劑成本很高，而鉑催化劑是使燃料動(dòng)力電池工作的關(guān)鍵因素。使用較少貴金屬鉑的方法之一是，將其與其他更便宜的金屬結(jié)合使用，但是此類合金催化劑在燃料動(dòng)力電池中會(huì)迅速降解。


據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)布朗大學(xué)（BrownUniversity）的研究人員研發(fā)出來一種合金催化劑，既能減少鉑金屬的使用，又能在燃料動(dòng)力電池測(cè)試中使燃料動(dòng)力電池保持良好狀態(tài)。據(jù)測(cè)試結(jié)果顯示，研究人員的催化劑由鉑合金與鈷合金納米粒子制成，在活動(dòng)性和耐久性方面均超過了美國(guó)能源部（DOE）制定的2020年的目標(biāo)。


該研究的第一作者JunruiLi表示，合金催化劑的耐久性是燃料動(dòng)力電池領(lǐng)域的一個(gè)大問題，已經(jīng)有證據(jù)表明，合金最初的表現(xiàn)優(yōu)于純鉑，但是在燃料動(dòng)力電池內(nèi)部，催化劑中的非貴金屬部分會(huì)氧化并且浸出得非?？?。


為了解決浸出問題，Li與其同事研發(fā)了具有特殊結(jié)構(gòu)的合金納米粒子。該粒子具純鉑外殼，中心由鉑和鈷原子堆疊而成。布朗大學(xué)化學(xué)教授ShouhengSun表示，此種分層的核心結(jié)構(gòu)是催化劑具活動(dòng)性和耐久性的關(guān)鍵。


初步測(cè)試表明，催化劑在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中表現(xiàn)良好，優(yōu)于傳統(tǒng)的鉑合金催化劑。新催化劑在30,000次高壓循壞之后，還保持活動(dòng)性，但是傳統(tǒng)催化劑的性能顯著下降。


研究人員已經(jīng)對(duì)此催化劑申請(qǐng)了臨時(shí)專利，他們希望繼續(xù)研發(fā)和改進(jìn)此催化劑。


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