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燃料电池电催化剂替代成为可能

电动汽车已穿梭在大街小巷,燃料电池车还会远吗?其中,燃料电池是关键。然而燃料电池除了生产成本过高外,其能量转换效率受到阴极氧还原反应缓慢的制约。因此,研究并开发替代贵金属催化剂、提高电催化剂活性成为燃料电池发展的重要研究课题之一。 中国科学技术大学国家同步辐射实验室副研究员刘庆华团队在这一研究课题上取得了重要进展。他们团队不仅开发一种替代贵金属催化剂,且证明其活性高出贵金属催化剂2~10倍。相关成果近日在线发表在《自然—能源》杂志上。 寻找替代贵金属 其实,燃料电池不只在汽车工业的应用前景广阔,还可用在能源发电、家用电源、航空航天等领域。 作为一种可直接将燃料的化学能转化为电能的电化学装置,燃料电池具有能量转换效率高、零排放或低排放等优点,“有望成为人类社会清洁高效能源利用的主要形式”。刘庆华告诉《中国科学报》。 然而,目前燃料电池的能量转换效率主要受限于电池阴极缓慢的氧反应的动力学过程。 在燃料电池中,铂(P......阅读全文

2018年世界科技发展回顾

   美国   深空探测异彩纷呈,宇宙探索发现不断  本报驻美国记者 刘海英  2018年,“好奇号”“朱诺号”“卡西尼号”“新视野”号等探测器持续提供着火星、木星、土星、柯伊伯带天体的相关数据。“旅行者2号”朝星际空间进发;OSIRIS-Rex抵达小行星贝努;“黎明”号完成了探测任务,将在谷神星轨

李玉良、张跃、崔屹、陆俊、李先锋等成果速递20200207

  1. Nature Nano.:波导集成型范德华异质结光电探测器,在通讯频段下高速高响应性工作  由于具有独特的材料性质和强烈的物质-光相互作用,过渡金属硫族化合物(TMDCs)被广泛用于构建新型光电器件。其中,响应大且速度快的光电探测器具有广阔的应用领域,例如在标准通讯波段运行的高速率传输互连

从概念到产业:绿色化学的征程和未来

  日前,首届绿色与可持续发展化学国际会议在北京召开。绿色化学的先驱者Paul Anastas博士和领军人物如佟振合院士、Klaus Kümmerer、李朝军、Shu Kobayashi、张锁江、赵宇亮、韩布兴、James Clark等绿色化学领域的“big names”齐聚一堂,共同讨论绿色化学和

聚合酞菁铁/多壁碳纳米管复合材料的制备及氧还原催化

李志盼, 彭迎祥, 杨士锋, 张摇 瑞, 李摇 凯, 左摇 霞(首都师范大学化学系, 北京 100048)摘要摇 采用高效、 便捷的微波合成法制备了 4 种不同结构的聚合酞菁铁/ 多壁碳纳米管(Poly鄄FePc/MWCNTs)复合材料并进行了表征. 结果表明, 聚合酞菁铁均匀地包裹在多壁碳纳米管上

中国化工新材料产业到底有多厉害?

  材料是人类一切生产和生活的物质基础,历来是生产力的标志,对材料的认识和利用的能力,决定社会形态和人们的生活质量。新材料则是战略新兴产业发展的基石。新材料种类  一、我国新材料产业现状我国新材料生产情况  几乎所有的新材料我国都能够生产并且正在生产,包括:  高性能工程材料  POK聚酮、PPO聚

中科院金属所确定三种电催化剂活性位结构

  日前,中科院金属所沈阳材料科学国家(联合)实验室催化材料研究部研究员苏党生、博士研究生朱延松等,成功合成了三种有代表性的Fe/N/C催化剂,利用高分辨电镜、穆斯堡尔谱等表征技术首次确定了Fe/N/C催化剂中催化活性位的结构是一种铁的配合物,并排除了此前认为活性位是铁的一些晶态物质的可能,这对于研

师昌绪 徐坚:材料科学成为人类进步的强大“引擎”

  自1991年碳纳米管(CNT)被日本学者Iijima发现以来,由于碳纳米管具有许多异常的力学、电学和化学性能,始终是材料研究的热点,2009年碳纳米管物理性质研究,如载流能力得到翻倍,同时在医学、能源等领域应用研究不断拓展,制备和产业化研究也取得了新进展。美国麻省理工学院研究表明,可以在无金

卡脖子的35个关键领域制造业

  “基础研究决定一个国家科技创新的深度和广度,‘卡脖子’问题根子在基础研究薄弱。”李克强总理在9月2日主持召开的国家杰出青年科学基金工作座谈会上指出。  “刚才几位代表都在发言中都提到‘卡脖子’问题。‘卡脖子’问题根子在基础研究薄弱,不是就事论事就能够解决的。”李克强说,“基础研究站得稳不稳,站得

须知丨危废中级知识大全(值得收藏)

  1.什么是危险废物?  危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。  对危险废物的含义应当把握以下几点:  (1)危险废物是用名录来控制的,凡列入《国家危险废物名录》的废物种类都是危险废物,要有特殊的防治措施和管理办法。  (2)虽

过程工程所制备高活性燃料电池氧气还原反应电催化剂

  当前,全球能源危机的到来及环境污染问题的日益严重迫使人们越来越多地关注可持续能源的开发利用,包括可持续能源的储存与转化。燃料电池与金属-空气电池等是属于可持续能源利用技术的范畴,其中阴极上氧气还原反应(ORR)的催化剂决定了电池性能的好坏,从而决定了能量转化效率以及电池成本的高低。铂或铂的合金是

2019年中国学者发表CNS统计,谁是CNS发表之王?

  物理与材料学领域  【1】2019年12月11日,中科院物理所张余洋、丁洪及高鸿钧共同通讯在Science 在线发表题为“Nearly quantized conductance plateau of vortex zero mode in an iron-based superconducto

2013年世界科技发展回顾:能源环保篇

  美 国   最大载人太阳能飞机横穿美国,太阳能电池光电转化率攀高,低温制造晶体硅,研制可拉伸或折叠电池,新催化剂让制氢过程排放近零。   5月3日,世界最大载人太阳能飞机“太阳驱动”号从旧金山升空后于7月6日抵达纽约,完成横穿美国飞行。   6月,莱斯大学和宾夕法尼亚州立大学研制出一款基于

大连化物所燃料电池催化剂的贵金属替代研究取得突破

  将氢气直接高效转化为可广泛应用的电能,同时产生对人类生存环境友好的水分子,是未来先进可持续能源体系发展的重要目标。为了实现这一目标,作为重要能量转换装置的质子交换膜燃料电池将会发挥不可替代的作用,相关研究和开发受到了越来越高度的重视。然而,该类燃料电池中用于将空气中氧分子高效还原

孙世刚教授:重视基础理论的研究才最有生命力

——纪念我国光谱事业30年,第十五届全国分子光谱学学术会议专家采访报道系列         在这个丰收的金秋季节,我国的光谱学界也迎来了属于自己的收获――第十五届全国分子光谱学学术会议在京隆重召开。此次会议的规模、参会人数以及期刊论文数

全球新能源开发面临的机遇和挑战

  储能技术成为下一轮能源革命的突破口  传统能源领域总投资额呈下降趋势。  全球范围可再生能源正逐步替代传统能源  2016年9月20日,国际能源署(IEA)在北京发布的《2016年世界能源投资展望》宣称:“化石燃料在能源供应领域依旧占据主导地位,但是投资流向显示了能源系统的重新定位。”该报告认为

新型无膜氢溴电池应用前景广阔

  麻省理工学院机械工程系的研究人员近日开发出一种新型无膜氢溴电池,其性能与传统的有膜电池相当,却大大降低了成本,在低成本高容量电化学储能技术上取得了新的进展,有望深刻改变当今的能源格局。  当今储能技术成本太高  在当今的能源市场上,电能来源十分丰富,既有传统的煤电、油电、水电,也有正在大力发展的

液相核磁共振波谱在电催化中的应用

核磁共振是基于原子尺度的量子磁物理性质。自旋不为零的原子核磁矩μ为:μ = γIh/2π (1)其中γ为磁旋比,是自旋核的磁矩和角动量矩之间的比值,是各种原子核的特征常数;I为原子核的自旋量子数;h为普朗克常数,为6.626×10-34 J∙s。在外磁场中,自旋的能量E与磁场强度B0和磁矩μ有关:E

十三五规划:氢燃料电池或迎来发展机遇

  “氢能是多能源传输和融合交互的纽带,是未来清洁低碳能源系统的核心之一。氢能燃料电池技术正成为全球能源技术革命的重要方向和各国未来能源战略的重要组成部分。”中国电动汽车百人会燃料电池分论坛上,中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长张进华如是说。图片来源于网络  《 “十三五”国家新兴战略产业发展规划

电动汽车技术不断创新 普及仍需时日

在太阳能充电站补充电力的电动汽车。  随着全球汽车制造商纷纷宣布进军非化石燃料汽车领域,电动汽车和混合动力汽车日益成为社会各界关注的焦点。  不过,在聚光灯之外,汽车制造商也通过重新设计内燃机、减轻车重和改进空气动力学等措施,切实地削减了二氧化碳排放。  为了应对气候

双核酞菁铁电催化性能研究

酞菁类物质因其特殊的大环共轭结构而具有良好电催化性能,通过改变其共轭环上的取代基及中心金属原子和分子的聚集方式实现分子设计,这种结构的可调变性赋予它作为电催化剂性能开发的广阔空间。 燃料电池是一种环境友好的发电装置,阴极氧还原催化剂对燃料电池的性能起着关键作用。燃料电池阴极催化剂通常分为

新能源产业规划亮相 纯电动将成发展方向

  曾经热得烫手的新能源汽车在几经沉浮后,发展方向终于明确:今后,纯电驱动将是新能源车发展的主要战略取向。7月9日,汽车业内期待多时的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》(以下简称《规划》)正式发布,《规划》提出到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽

倪维斗:协同利用 中国可持续能源系统刍议

  ■ 节能是能源可持续发展的根本出路,人类要抑制自身用能的“胃口”,要使节能成为一种先进文化,一种社会道德,一种世界观,一种生活方式。  ■ 从现在到2050年,中国需利用1000亿~1100 亿吨标准煤,这庞大的煤炭总量如何利用好将是严重挑战,必须作好顶层设计

农村布局新能源系统:分布式革命第一步

   目前,我国农村(指以农林畜牧业为主要经济活动的村落)建筑用能总量为3.1亿吨标煤,约占我国建筑运行用能总量的1/3。其中,燃煤、燃气和电力等商品能源占农村用能总量的70%。尽管农村户均商品能消耗量低于城市居民,但目前农村户均用能总量却已经高于城市居民,并且生物质能比例逐年减少,煤、电和燃气户均

2014年世界能源环保科技发展回顾

  美 国  新型电池研究获得突破;证明惯性约束核聚变反应释放能量比燃料吸收的多。  佐治亚理工学院开发出一种直接以生物质为原料的低温燃料电池,借助太阳能或废热即能将稻草、锯末和藻类甚至有机肥料转化为电能,能量密度比基于纤维素的微生物燃料电池高近百倍。加州大学河滨分校开发出一种主要原料是普通沙子的新

工信部印发产业关键共性技术发展指南 包含色谱和传感器

  分析测试百科网讯 近日,工业和信息化部组织修订了《产业关键共性技术发展指南(2015年)》(以下简称指南),并印发。指南在仪器仪表类中对色谱类分析仪器的关键制造技术、工业控制巨磁电阻传感器微型化和集成化技术、硅基压力传感器无引线封装制造技术、DCS/PLC冗余设计关键技术等做出了技术内容指南,如

《大众科学》评2013年最佳发明 个人飞行包入选

黑黄蜂隐形无人机 真空室 雷神无人战斗机 激光武器系统 太空船二号 个人飞行包P12 Jetpack 凤凰计划   每年,美国《大众科学》网站的编辑们都会搜遍世界的每个角落,无一漏网,找到能刷新我们未来生活的近百项发明,以飨读者,今年也不例外。从纯电动汽车到机器人医生;从惊险刺激令人疯

中科院多项成果入选2016年中国科学十大进展

   2月20日,科学技术部基础研究司与高技术研究发展中心联合召开“2016年度中国科学十大进展解读会”,发布了2016年度中国科学十大进展。中国科学院相关单位独立或合作取得的7项重大科学成果入选,包括:研制出将二氧化碳高效清洁转化为液体燃料的新型钴基电催化剂;开创煤制烯烃新捷径;揭示水稻产量性状杂

英国媒体评出全球29项最新环保科学技术

  节能环保现成为建设地球的绿色理念,近年来科学家致力于研制新的技术,实现绿色科技,将地球建造成为一个更清洁的家园。目前,英国《新科学家》杂志列举了29项最新环保科学技术,其中包括:人体尿液收集系统可减少二氧化碳排放量、磁性冰箱、无水绿色洗衣机、从鸡毛中提取制造纤维、透明太阳能电池等。

大型能源集团纷纷押注天然气

  英国金融时报网18日报道称,面对油价低迷、减排要求以及可再生能源崛起,能源巨头纷纷转向天然气,期待这有助于它们在低碳的未来立足。  全球最大的浮式天然气开采船用了8周时间被拖船从韩国一家造船厂拖到澳大利亚西北海岸近500公里外的海上,上月它在那里就位。  未来25年,这艘红色船壳的“巨人”(长度

大连化物所光催化辅助燃料电池ORR研究取得新进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室、洁净能源国家实验室(筹)李灿院士研究团队在太阳能光-电转化和燃料电池化学能-电能转化交叉领域取得新进展,发现光催化可以显著促进氧还原反应(ORR)的催化活性,并基于此提出了聚合物太阳能电池和H2-O2燃料电池耦合的叠层电池概念,相关研究成