富電子鉑鎳鈷催化劑破解甲醇燃料電池中毒溶解難題
記者從海南大學獲悉,該校海洋科學與工程學院副教授苗政培團隊成功研發出富電子氮化鈦介導的鉑鎳鈷合金催化劑,為解決直接甲醇燃料電池實用化過程中一氧化碳中毒與過渡金屬溶解等關鍵難題,提供了解決方案。相關研究成果已發表于《美國化學學會中心科學》。當前,直接甲醇燃料電池以甲醇為燃料,具有燃料來源廣泛、系統結構緊湊、環境友好等優點,在便攜式電源和小型發電系統等領域展現出廣闊應用前景。然而在實際使用過程中,高濃度甲醇容易導致催化劑表面一氧化碳中間體的大量積累,引發催化劑中毒。此外,鉑基合金中的鎳、鈷等過渡金屬在酸性和高電位環境下易發生溶解,造成催化活性下降,并加速關鍵膜材料的降解,進而導致電池阻抗的增加,影響整體性能和使用壽命。針對這些制約因素,苗政培團隊基于電子結構調控理念,將電子富集的氮化鈦作為催化劑支撐體,并與鉑鎳鈷合金組配,實現了催化劑在實際器件中性能的明顯提升。研究顯示,金屬與載體之間的強電子耦合效應,使得界面處電子轉移有效降低了鉑......閱讀全文
富電子鉑鎳鈷催化劑破解甲醇燃料電池中毒溶解難題
記者從海南大學獲悉,該校海洋科學與工程學院副教授苗政培團隊成功研發出富電子氮化鈦介導的鉑鎳鈷合金催化劑,為解決直接甲醇燃料電池實用化過程中一氧化碳中毒與過渡金屬溶解等關鍵難題,提供了解決方案。相關研究成果已發表于《美國化學學會中心科學》。當前,直接甲醇燃料電池以甲醇為燃料,具有燃料來源廣泛、系統結構
德研發鉑鎳正八面體-省燃料電池鉑90%
據物理學家組織網6月18日(北京時間)報道,高效耐用的催化劑是燃料電池領域取得突破的關鍵。最近,德國科學家研發出一種鉑鎳納米粒子,用其作催化劑,可將燃料電池中鉑的用量減少90%。研究還發現,新納米粒子的功能由其幾何形狀和原子結構決定。發表在最新一期《納米·材料學》雜志上的最新研究將有助
新突破!高抗一氧化碳毒化的燃料電池陽極研制成功
氫氧燃料電池由于比能量高和零排放等優點,有望在國家雙碳戰略中扮演重要角色。然而,商業鉑碳催化劑極易吸附氫氣燃料中的一氧化碳而導致中毒休克。特別是在堿性膜燃料電池中,鉑基催化劑的氫氣氧化反應動力學緩慢,其與一氧化碳毒化協同作用,加速電池性能的衰退。因此,設計并創制高活性、高抗一氧化碳毒化的新型陽極催化
中科大研制出新型燃料電池陽極催化劑-或將解決堿性膜燃料電池實用化難題
燃料電池,又稱電化學發生器,是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置。在理想情況下,燃料電池不受卡諾循環效應的限制,原材料是內部燃料與氧氣,因此排出的有害氣體極少且能聊效率很高。尤其是在強調綠色可持續發展的現在,燃料電池節能高效的特點直接被賦予了很高的期望度。 堿性膜燃料電池是燃料電
新型鉑基催化劑能使燃料電池更耐用
金屬鉑(Pt)是非常好的燃料電池催化劑,但鉑儲量有限,價格昂貴,如何提高其原子利用率和反應活性,決定了燃料電池能否大規模應用。 日前,《科學》雜志刊發了一項由蘇州大學教授黃小青、北京大學教授郭少軍、美國布魯克黑文國家實驗室蘇東合作的成果,他們在鉑—鉛(PtPb)納米片外,覆蓋了4—6層鉑,這種
新型鉑基催化劑能使燃料電池更耐用
金屬鉑(Pt)是非常好的燃料電池催化劑,但鉑儲量有限,價格昂貴,如何提高其原子利用率和反應活性,決定了燃料電池能否大規模應用。 日前,《科學》雜志刊發了一項由蘇州大學教授黃小青、北京大學教授郭少軍、美國布魯克黑文國家實驗室蘇東合作的成果,他們在鉑—鉛(PtPb)納米片外,覆蓋了4—6層鉑,這種
燃料電池,或讓生活更美好
近年來,隨著經濟的迅猛發展,我國對能源的需求日益增加。化石能源作為目前全球消耗的最主要能源,在給我們帶來方便的同時,也對地球環境造成了嚴重污染。因此,開發可代替化石能源的清潔能源變得越來越重要。圖1 環境污染 (圖片來自網絡) 燃料電池是一種能把燃料和氧化劑中的化學能直接轉化成電能的裝置,它是
質子交換膜燃料電池陰極催化劑研究取得進展
近日,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心和化學與材料科學學院教授曾杰課題組與湖南大學教授黃宏文合作,研制了一種兼具優異的催化活性及穩定性的質子交換膜燃料電池陰極催化劑。該成果以One-Nanometer-Thick PtNiRh Trimetallic Nanowires with
關于有序多孔高效鉑基燃料電池催化劑的研究獲進展
氫能燃料電池(PEMFC)具有綠色低碳的優點,是應對未來氣候變化、能源需求劇增等挑戰的重要手段之一。作為PEMFC陰極反應的關鍵過程,氧還原反應(ORR)的效率決定電池的性能、壽命與成本,而鉑(Pt)基催化劑是燃料電池中促進這一反應的常用催化劑。目前,在商業使用的碳載鉑(Pt/C)催化劑中,Pt活性
研究人員為燃料電池開發了低成本,更高效的納米結構
加州大學洛杉磯分校亨利·薩姆厄里工程與應用科學學院的研究人員領導一個研究團隊,開發出使用三種金屬化合物制成的納米結構,在降低生產成本的同時,增加了燃料電池的效率和耐久性。他們的方案解決了這項技術一直停滯不前的棘手問題。 加州大學洛杉磯分校材料科學與工程專業副教授,這項研究的首席研究員Yu Hu
研究人員為燃料電池開發了低成本,更高效的納米結構
加州大學洛杉磯分校亨利·薩姆厄里工程與應用科學學院的研究人員領導一個研究團隊,開發出使用三種金屬化合物制成的納米結構,在降低生產成本的同時,增加了燃料電池的效率和耐久性。他們的方案解決了這項技術一直停滯不前的棘手問題。 加州大學洛杉磯分校材料科學與工程專業副教授,這項研究的首席研究員Yu Hu
研究人員為燃料電池開發了低成本,更高效的納米結構
[導讀] 加州大學洛杉磯分校的研究人員開發出使用三種金屬化合物制成的納米結構,在降低生產成本的同時,增加了燃料電池的效率和耐久性。他們的方案解決了這項技術一直停滯不前的棘手問題。???????????????????????????????????????????????????????????
大化所揭示燃料電池鉑基氧還原反應電催化劑的協同機制
近日,我所醇類燃料電池及復合電能源研究中心(DNL0305組)孫公權研究員和王素力研究員團隊在高穩定性鉑基氧還原反應電催化劑研究方面取得新進展。該團隊報道了一種具有超高穩定性的核殼結構鉑銠合金(PtRh/Pt)氧還原反應電催化劑,結合密度泛函理論(DFT)計算與AC-STEM、電化學等表征手段,
中國科大發明超薄鉑鎳合金高效納米催化劑
中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室曾杰課題組與美國阿克倫大學教授彭振猛合作,通過在鈀納米晶上生長超薄鉑鎳合金原子層的方法,成功研制出鈀—鉑鎳核殼納米催化劑。該催化劑具有很高的鉑原子利用率,在催化質子交換膜燃料電池陰極氧還原反應中表現良好。相關成果日前發表于《美國化學會志》。 近年來,
直接甲醇燃料電池與鋰電相比存在的問題
與其他燃料電池相比,盡管DMFC的優勢明顯,但其發展卻比其他燃料電池緩慢,主要原因有如下四個方面: 一、是尋求高效的催化劑,提高DMFC的效率。由于甲醇的電化學活性比氫至少低3個數量級,因而直接甲醇燃料電池需要解決的關鍵技術之一是尋求高效的甲醇陽極電催化氧化的電催化劑,提高甲醇陽極氧化的速度,
美研制出新型氫燃料電池催化劑
美國研究人員日前開發出一種不需要使用貴金屬鉑的新型氫燃料電池催化劑,可望解決燃料電池推廣過程中的一個主要障礙。 據4月22日出版的美國新一期《科學》雜志報道,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室和橡樹嶺國家實驗室開發的催化劑通過加熱聚苯胺、鐵、鈷鹽生成,幾乎與鉑催化劑一樣有效耐用。通常
新型納米線催化劑有望使燃料電池大幅降價
記者從中國科學技術大學獲悉,該校合肥微尺度物質科學國家研究中心曾杰教授課題組與湖南大學黃宏文教授合作,研制出一種兼具優異的催化活性和穩定性的質子交換膜燃料電池陰極催化劑。該成果日前發表在《美國化學會志》雜志上。 質子交換膜燃料電池具有零排放、能量效率高、功率可調等優點,是未來電動汽車中最理想的
新研究為開發堿性膜燃料電池催化劑提供思路
近年來,隨著我國雙碳目標的提出,以堿性膜燃料電池為代表的氫能轉化技術的開發受到重點關注。然而,該技術還存在著相當的技術瓶頸,主要在于電池陽極堿性氫氧化反應中鎳催化劑的活性較低,無法實現對貴金屬催化劑的有效替代,嚴重制約了堿性膜燃料電池的成本與效率。 近日,華中科技大學的研究團隊,在調控鎳活
美開發出高性能合金燃料電池催化劑
美國布朗大學研究人員開發出一種新型合金催化劑,既可以減少貴金屬鉑的用量,又具有良好的性能,其活性和耐久性指標都超過了美國能源部制定的2020年車用電催化劑技術指標,具有廣闊應用前景。 鉑催化劑成本高昂,是阻礙氫燃料電池廣泛使用的重要因素之一。要降低成本,將鉑與其他廉價金屬結合制成合金催化劑是一
高抗氨毒化燃料電池陽極催化劑研制成功
8月27日,記者從中國科學技術大學獲悉,該校高敏銳教授課題組研制出一種高抗氨毒化的鎳基堿性膜燃料電池陽極催化劑,其在陽極含10ppm氨的膜電極組裝中,能保持95%的初始峰值功率密度和88%的初始電流密度,遠超商業鉑碳催化劑。相關成果日前發表于《美國化學會志》。 設計高活性、高抗氨毒化的新型陽極
合肥研究院在甲醇燃料電池催化劑材料研究中取得進展
近期,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所微納技術與器件研究室研究員李越課題組在可控制備多孔金-銀-鉑(AuAgPt)合金納米材料及其甲醇催化研究方面取得新進展,相關研究結果發表在Journal of Materials Chemistry A ( J. Mater. Chem. A, D
蘭州化物所制出新型石墨烯基直接甲醇燃料電池陽極催化劑
在中科院“百人計劃”和國家自然科學基金項目支持下,中科院蘭州化學物理研究所清潔能源化學與材料實驗室低維材料與化學儲能課題組在直接甲醇燃料電池陽極催化劑的合成與性能研究領域取得新進展。 直接甲醇燃料電池具有低溫快速啟動、結構簡單、燃料易儲存、環境污染小等優點,可用于不間斷通訊設備和便攜式電子
過程工程所開發出直接甲醇燃料電池選擇性電催化劑
直接甲醇燃料電池(DMFC)是將甲醇氧化反應的化學能直接轉化為電能的一種發電裝置,其工作原理非常簡單,主要由陰極、陽極、質子交換膜及雙極板等組成。工作時,甲醇在陽極上被催化氧化為CO2和H2O,同時產生6個電子和6個質子,其中質子經質子交換膜由陽極到達陰極,在催化劑作用下使陰極室的氧還原,生成H
鉑鈷比色法的原理
用氯鉑酸鉀和氯化鈷配制顏色標準溶液,與被測樣品進行目視比較,以測定樣品的顏色強度,即色度。樣品的色度以與之相當的色度標準溶液(3.2.3)的度值表示。注:此標準單位導出的標準度有時稱為“Hazen際”或“Pt-Co標”[GB 3143《液體化學產品顏色測定法(Hazcn單位——鉑-鈷色號)》]、或毫
鉑鈷比色法的原理
鉑鈷比色法原理用氯鉑酸鉀和氯化鈷配制顏色標準溶液,與被測樣品進行目視比較,以測定樣品的顏色強度,即色度。樣品的色度以與之相當的色度標準溶液(3.2.3)的度值表示。注:此標準單位導出的標準度有時稱為“Hazen際”或“Pt-Co標”[GB 3143《液體化學產品顏色測定法(Hazcn單位——鉑-鈷色
什么是直接甲醇燃料電池?
直接甲醇燃料電池是指直接使用甲醇為陽極活性物質的燃料電池,是質子交換膜燃料電池的一種,只是燃料不是氫而是甲醇而已。DMFC是世界上研究和開發的熱點,其基礎是E.Muelier在1922年首次進行的甲醇的電氧化實驗。1951年,Kordesch和MarKo最早進行了DMFC的研究。
中國科大研制出直徑1納米的納米線催化劑
近日,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心教授曾杰課題組與湖南大學教授黃宏文合作,研制出一種兼具優異的催化活性和穩定性的質子交換膜燃料電池陰極催化劑。日前,該成果發表于《美國化學會志》。 質子交換膜燃料電池具有零排放、能量效率高、功率可調等優點,是未來電動汽車中最理想的驅動電源。但它
石墨烯納米袋顯著減少氫燃料電池所需鉑金
盡管氫燃料是一種很有前景的化石燃料替代品,然而其發電依賴的催化劑主要由稀有昂貴的金屬鉑組成,這限制了氫燃料的廣泛商業化。據16日發表于《自然·納米技術》雜志的論文,美國加州大學洛杉磯分校研究人員報告了一種方法,使他們能夠達到并超過美國能源部(DOE)設定的高催化劑性能、高穩定性和低鉑使用率的目標
中國科大等在高效納米催化劑研究中取得進展
近日,中國科學技術大學教授曾杰課題組與美國Akron大學教授彭振猛合作,在質子交換膜燃料電池陰極催化劑的研制方面取得新進展。研究人員通過在鈀納米晶上外延生長超薄鉑鎳合金原子層的方法,成功構筑了Pd@PtNi核殼納米催化劑。該催化劑具有很高的鉑原子利用率,在催化質子交換膜燃料電池陰極氧還原反應中表
研究人員為燃料電池開發了低成本,更高效的納米結構
[導讀] 加州大學洛杉磯分校的研究人員開發出使用三種金屬化合物制成的納米結構,在降低生產成本的同時,增加了燃料電池的效率和耐久性。他們的方案解決了這項技術一直停滯不前的棘手問題。 中國科技網6月16日報道(張微 編譯)加州大學洛杉磯分校亨利·薩姆厄里工程與應用科學學院的研究人員領導一個研