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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化剂耐久性

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(图源:佐治亚理工学院官网) 

盖世汽车讯 在燃料电池核心技术中,铂无缘无故被用作利于氧化还原反应的催化剂。但会 ,有某种金属价格昂贵,对燃料电池与更廉价的汽车和家用能源的竞争,造成一定障碍。据外媒报道,佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)的研究人员开发出有某种新型铂基催化系统,比传统商用系统更耐用,使用寿命更长。从长远来看,需要降低燃料电池生产成本。 

研究人员提出新法律法律依据 ,处置由于铂催化剂降解的重要问提,那就说 熔结问提。在熔结过程中,铂颗粒集合成群,减少铂的比表表皮层积,由于催化剂活性下降。 为了减少有某种问提的发生,研究人员开发有某种锚定铂颗粒的法律法律依据 ,利用硒元素将铂颗粒固定至碳载体材料。佐治亚理工学院的访问研究生Zhengming Cao表示:“有几种缓解熔结问提的法律法律依据 ,比如使用大小一致的铂颗粒,减少化学不稳定性。新法律法律依据 采用硒有某种物质,利于铂和碳载体材料之间发生金属载体强相互作用,明显提高电池耐久性。同时,需要使用更加细小的铂颗粒,增加表比面积,提高催化剂活性。” 

在该工艺过程中,首先将硒纳米球置于商用碳载体材料表表皮层,但会 ,硒会在高温下熔解,并均匀地覆盖在碳表表皮层。接着,硒与铂的盐前体反应,生成直径小于2纳米的铂颗粒,再次均匀覆盖碳表表皮层。硒和铂之间通过共价相互作用,形成紧密的连接,将铂颗粒固定在碳上。佐治亚理工大学Younan Xia教授表示:“由此所产生的催化系统具有非常高的活性和耐久性。” 

将会铂纳米颗粒的表比面积增加,新催化系统的初始催化活性,要比当前最先进的商用铂碳催化剂的原始价值高三倍半。接着,研究团队通过加速耐久性试验,测试催化系统。即便经过8000次电位扫描循环,新系统的催化活性,仍然是商用系统的三倍多。 

在不同阶段的耐久性试验中,研究人员使用投射电子显微镜,来检测催化剂保持高活性的由于。亲戚亲戚让让我们发现,硒锚定法律法律依据 非常有效,需要让大部分铂颗粒持守位置。Cao表示:“经过8000次循环,大多数粒子保留在碳载体上,那末 出显脱离或积聚。亲戚亲戚让让我们相信,有某种催化系统具有很大的潜力,需要有效提升铂催化剂的耐久性和活性,扩大燃料电池应用范围。”