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研究人员提出硒锚定方法 有效提升燃料电池铂催

发布时间:19-10-01 阅读:578

(图源:佐治亚理工学院官网)

盖世汽车讯 在燃料电池核心技巧中,铂不停被用作匆匆进氧化还原反映的催化剂。然则,这种金属价格昂贵,对燃料电池与更廉价的汽车和家用能源的竞争,造成必然障碍。据外媒报道,佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)的钻研职员开拓出一种新型铂基催化系统,比传统商用系统更耐用,应用寿命更长。从长远来看,可以低落燃料电池临盆资源。

钻研职员提出新措施,办理导致铂催化剂降解的紧张问题,那便是熔结征象。在熔结历程中,铂颗粒聚拢成群,削减铂的比外面积,导致催化剂活性下降。 为了削减这种征象的发生,钻研职员开拓一种锚定铂颗粒的措施,使用硒元素将铂颗粒固定至碳载体材料。佐治亚理工学院的造访钻研生Zhengming Cao表示:“有几种缓解熔结征象的措施,比如应用大年夜小同等的铂颗粒,削减化学不稳定性。新措施采纳硒这种物质,匆匆使铂和碳载体材料之间发生金属载体强互相感化,显着前进电池历久性。同时,可以应用加倍渺小的铂颗粒,增添表比面积,前进催化剂活性。”

在该工艺历程中,首先将硒纳米球置于商用碳载体材料外面,然后,硒会在高温下溶化,并平均地覆盖在碳外面。接着,硒与铂的盐前体反映,天生直径小于2纳米的铂颗粒,再次平均覆盖碳外面。硒和铂之间经由过程共价互相感化,形成慎密的连接,将铂颗粒固定在碳上。佐治亚理工大年夜学Younan Xia教授表示:“由此所孕育发生的催化系统具有异常高的活性和历久性。”

由于铂纳米颗粒的表比面积增添,新催化系统的初始催化活性,要比当前最先辈的商用铂碳催化剂的原始代价高三倍半。接着,钻研团队经由过程加速历久性试验,测试催化系统。即便颠末20000次电位扫描轮回,新系统的催化活性,仍旧是商用系统的三倍多。

在不合阶段的历久性试验中,钻研职员应用投射电子显微镜,来检测催化剂维持高活性的缘故原由。他们发明,硒锚定措施异常有效,可以让大年夜部分铂颗粒持守位置。Cao表示:“颠末20000次轮回,大年夜多半粒子保留在碳载体上,没有呈现离开或积聚。我们信托,这种催化系统具有很大年夜的潜力,可以有效提升铂催化剂的历久性和活性,扩大年夜燃料电池利用范围。”



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