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，這種新型材料具有很高的氧化還原反應活性和耐久性。這項成果對于探索和開發更好的高性能催化劑，促進燃料電池快速發展起到了重要的推動作用。

　　燃料電池能量利用率非常高、環境友好，但是其造價偏高造成大規模應用受限。車用燃料電池中使用的鉑，占燃料電池成本的40%。此外，鉑材料容易在硫化物或一氧化碳等有害組分的作用下失活，也大大影響了燃料電池的工作壽命。

　　黃小青課題組與國內外多個課題組密切合作，用化學法成功制備了高質量單分散的PtPb納米片。他們發現4—6個Pt層能夠非常完美地覆蓋在PtPb納米片表面，形成獨特的PtPb/Pt核殼結構。研究發現，Pt(110)表面較強的拉應力能夠極大地促進氧化還原反應性能，使得這種PtPb/Pt核殼結構的催化劑具有非常優異的氧化還原反應性能。PtPb/Pt核納米盤表面均勻的四層Pt殼保證了這些催化劑的高耐久性，其經歷50000次電壓循環后幾乎無活性衰減，并且沒有明顯的結構和組成變化。難能可貴的是，該催化劑不僅可以作為燃料電池陰極氧化還原反應的催化劑，還可以被用來催化陽極反應。