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新型铂基催化剂能使燃料电池更耐用

金属铂(Pt)是非常好的燃料电池催化剂,但铂储量有限,价格昂贵,如何提高其原子利用率和反应活性,决定了燃料电池能否大规模应用。 日前,《科学》杂志刊发了一项由苏州大学教授黄小青、北京大学教授郭少军、美国布鲁克黑文国家实验室苏东合作的成果,他们在铂—铅(PtPb)纳米片外,覆盖了4—6层铂,这种新型材料具有很高的氧化还原反应活性和耐久性。这项成果对于探索和开发更好的高性能催化剂,促进燃料电池快速发展起到了重要的推动作用。 燃料电池能量利用率非常高、环境友好,但是其造价偏高造成大规模应用受限。车用燃料电池中使用的铂,占燃料电池成本的40%。此外,铂材料容易在硫化物或一氧化碳等有害组分的作用下失活,也大大影响了燃料电池的工作寿命。 黄小青课题组与国内外多个课题组密切合作,用化学法成功制备了高质量单分散的PtPb纳米片。他们发现4—6个Pt层能够非常完美地覆盖在PtPb纳米片表面,形成独特的PtPb/Pt核壳结构。研究发现,P......阅读全文

质子交换膜燃料电池阴极催化剂研究取得进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料科学学院教授曾杰课题组与湖南大学教授黄宏文合作,研制了一种兼具优异的催化活性及稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂。该成果以One-Nanometer-Thick PtNiRh Trimetallic Nanowires with

质子交换膜燃料电池阴极催化剂研制获进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院教授曾杰课题组与美国Akron大学教授彭振猛、中国科学院上海应用物理研究所教授司锐合作,在质子交换膜燃料电池阴极催化剂研制方面取得新进展。研究人员基于集团效应(ensemble effect)设计出一种铑原子掺杂的铂超细纳米线

新型纳米线催化剂有望使燃料电池大幅降价

  记者从中国科学技术大学获悉,该校合肥微尺度物质科学国家研究中心曾杰教授课题组与湖南大学黄宏文教授合作,研制出一种兼具优异的催化活性和稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂。该成果日前发表在《美国化学会志》杂志上。  质子交换膜燃料电池具有零排放、能量效率高、功率可调等优点,是未来电动汽车中最理想的

高效单原子Fe基催化剂用于锌-空气电池研究获进展

  能源是人类文明进步和发展的物质基础。近年来,随着化石能源的逐渐消耗和日益突出的环境污染问题,人类对绿色、清洁、可再生能源的需求急剧增长。水分解、燃料电池、金属-空气电池等高效、低成本能量存储与转换技术的开发已成为研究的前沿领域。其中,锌-空气电池使用水系电解液具有低成本、安全、环境友好的优势,理

狭路相逢勇者胜,单原子Pt和Au谁更强?

  含有稳定在合适载体上的空间分离金属原子的单原子非均相催化剂(SAC)是一类具有优异催化性能的材料,在化学转化和能量转换中具有广阔的应用前景。由于活性位点均匀性的提高以及配位环境的高度可控性,SAC非常适合研究催化剂的结构与性能之间的关系,并获得对复杂催化转化反应的深刻认识,这是高性能催化剂的设计

深圳先进院揭示黑磷化学活性构建高效铂磷催化剂的机制

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员喻学锋课题组在黑磷化学活性和催化应用领域取得新进展,相关成果以Rapid Activation of Platinum via Black Phosphorus for Efficient Hydrogen Evolution(《黑磷对铂基电化学析氢催化剂

中国科大开发出铂基合金三叉星纳米材料

  氢能是一种广受关注的清洁可再生能源技术。制约该技术发展的瓶颈是如何实现低成本、高效能电催化剂的设计与开发。针对该瓶颈,中国科学技术大学教授熊宇杰课题组设计和开发出一系列化学组分可调且具有三叉星状的三元合金PtFeCo纳米结构,在降低贵金属铂用量的同时,获得了显著增强的电催化析氢反应活性。该研究成

《科学》:高效长寿命铂合金催化剂研究有新进展

   11月15日,国际顶级学术期刊《科学》以研究长文形式刊发华中科技大学化学与化工学院夏宝玉教授团队的最新研究成果《Engineering bunched Pt-Ni alloy nanocages forefficient oxygen reduction in practical fuel c

燃料电池,或让生活更美好

  近年来,随着经济的迅猛发展,我国对能源的需求日益增加。化石能源作为目前全球消耗的最主要能源,在给我们带来方便的同时,也对地球环境造成了严重污染。因此,开发可代替化石能源的清洁能源变得越来越重要。图1 环境污染 (图片来自网络)  燃料电池是一种能把燃料和氧化剂中的化学能直接转化成电能的装置,它是

中国科大研制出直径1纳米的纳米线催化剂

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授曾杰课题组与湖南大学教授黄宏文合作,研制出一种兼具优异的催化活性和稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂。日前,该成果发表于《美国化学会志》。  质子交换膜燃料电池具有零排放、能量效率高、功率可调等优点,是未来电动汽车中最理想的驱动电源。但它

大化所高分散铱催化剂研究取得重要进展

 高分散铱催化剂催化活性研究   高分散贵金属催化剂在化工过程中有着广泛的应用,如何通过制备方法的调控实现贵金属的高分散一直是该领域挑战性课题之一。   中科院大连化学物理研究所张涛研究员和王晓东研究员领导的研究团队长期致力于高分散金属催化剂的研究与开发,近期在高分散铱(Ir)催

天津大学成功研发丙烯生产高效催化剂

  近日,天津大学能源化学工程团队成功研发高效铂基催化剂,将显著提升丙烯生产效能,有望打破西方国家对丙烯工业的长期技术垄断。  丙烯是一种化工原料,在工业生产中作用巨大,是制造塑料、合成橡胶和合成纤维等“三大合成材料”的基本原料,对纺织、制药、医疗、军工等领域具有重要价值。传统生产技术已经无法满足全

我国学者在电催化领域取得重要研究进展

  在国家自然科学基金项目(项目编号:21571135)等资助下,苏州大学黄小青教授与北京大学郭少军教授以及美国布鲁克海文国家实验室苏东教授合作,在电催化领域取得重要研究进展。相关研究成果以“Biaxially Strained PtPb/Pt Core/Shell Nanoplate Boosts

多相催化氢化反应在药物合成中的应用

催化氢化反应是指还原剂或氢分子等在催化剂的作用下对不饱和化合物的加成反应。它是有机化合物还原方法中方便、常用、重要的方法之一。多相催化氢化反应主要包括碳碳、碳氧、碳氮键等不饱和重键的加氢反应和某些单键发生的裂解反应。被还原的底物和氢一般吸附在催化剂表面,活化后进行反应。多相催化氢化主要有如下优点。①

合肥研究院开发出制备超低负载量铂纳米催化剂的方法

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所低温等离子体应用研究室助理研究员胡觉等人发展了一种全等离子体技术制备超低负载量铂纳米催化剂的方法,可大大提高铂的利用率,并在此基础上研究了功能基团对铂纳米颗粒锚定、生长及其催化性能的影响。相关研究成果发表在《应用物理快报》上。  铂和铂基催化剂

新型燃料电池阴极非金属催化剂问世

  中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室王丹研究员团队日前研发出一种杂化氮掺杂的石墨炔,在催化燃料电池阴极氧还原反应(ORR)中显示出良好的催化性能,这一发现将推动非金属催化剂取代铂基催化剂的进程。  ORR是一个动力学迟缓的过程,需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。王丹介绍,传统的O

新型燃料电池阴极催化剂问世

  日前,记者从中科院过程工程研究所获悉,该所生化工程国家重点实验室研究员王丹团队研发了一种sp杂化氮掺杂的石墨炔,其在催化燃料电池阴极氧还原反应(ORR)中显示出良好的催化性能。研究成果近期发表于《自然—化学》。  燃料电池是一种把化学能转化为电能的装置,具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等

合肥研究院纯单质镍/石墨烯复合材料研究取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所液相环境激光制备与加工实验室在纯单质镍/石墨烯复合材料的制备及其甲醇氧化电催化研究中取得新进展。  纳米镍基催化剂因其高的催化活性和低成本而被研究者们广泛认识,并已成为重要的非铂基催化剂。通过降低镍基催化剂的尺寸来增加镍的利用率,是提高镍基催化剂效

高分散超细铂/二氧化锡/还原石墨烯复合催化材料获进展

  近期,固体所梁长浩研究员课题组在高分散超细铂/二氧化锡/还原石墨烯复合材料(Pt/SnO2/rGO)研究方面取得新的进展,相关工作已在Nano Energy上发表(Nano Energy, 2016, 26, 699-707)。  燃料电池作为一种高效、安全、清洁的化学能源而受到众多研究者的广泛

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

中国科大研制一种铂超细纳米线催化剂 直径仅1.3纳米

  直径仅有1.3纳米,利用率却高达48.6%。记者7月5日从中国科学技术大学(简称中国科大)获悉,该校科研人员研制一种铂超细纳米线催化剂。据科研人员黄宏文介绍,该催化剂在电池中的应用,可使电池有很高的能量转换效率和低污染排放的特点。  中国科大曾杰教授课题组与美国阿克伦大学彭振猛教授、中科院上海应

14项全球新能源汽车创新和前沿技术发布

   9月28日, 2020年“全球新能源汽车前沿及创新技术”评选结果在2020世界新能源汽车大会上发布。中国科学院院士、大会科技委员会联合主席欧阳明高代表大会公布了本年度评选结果,共有7项创新技术和7项前沿技术入选。  2020年创新技术为:高集成刀片动力电池技术、面向海量场景的自动驾驶云仿真平台

合肥研究院在甲醇燃料电池催化剂材料研究中取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室研究员李越课题组在可控制备多孔金-银-铂(AuAgPt)合金纳米材料及其甲醇催化研究方面取得新进展,相关研究结果发表在Journal of Materials Chemistry A ( J. Mater. Chem. A, D

石墨炔杂化获进展

  燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点,使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程,需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的 ORR 催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中,燃料电池电堆成本占总成本

sp杂化氮掺杂的石墨炔!非金属催化剂取代铂基催化剂

  燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点,使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程,需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的 ORR 催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中,燃料电池电堆成本占总成本

过程工程所在sp杂化氮掺杂石墨炔的氧还原应用获进展

  燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点,使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程,需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的 ORR 催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中,燃料电池电堆成本占总成本

合肥研究院高分散超细铂/还原石墨烯复合材料获进展

  随着不可再生能源的急剧消耗以及众多环境污染问题的出现,人类对“绿色”能源的需求也更加迫切。作为众多“绿色”能源的一种,直接甲醇燃料电池(DMFC)可以将甲醇和氧化剂的化学能直接转化成电能。由于其燃料廉价、结构简单、能量密度和转换率高及近乎零污染等优点,这种燃料电池吸引了众多研究者的关注。目前,直

宋玉江团队研究有效提高燃料电池电催化剂耐久性

  1月12日,大连理工大学化工学院能源电化学工程宋玉江教授研究团队在燃料电池电催化领域取得了重要进展。研究的低铂及非铂电催化剂突破了传统方法制备非贵金属电催化剂的局限,有效提高了燃料电池电催化剂的耐久性,为燃料电池汽车的大规模商业化提供了可能。  由于发动机使用的铂基电催化剂成本过高,导致燃料电池

华南理工一研究成果有望大幅降低燃料电池成本

  以华南理工大学化学与化工学院博士生彭洪亮为第一作者的题为《High Performance Fe-andN-Doped Carbon Catalystwith Graphene Structuref or Oxygen Reduction》(具有石墨烯结构的铁、氮同时掺杂高性能碳基燃料

上海应物所等铂铈催化剂的原位XAFS研究取得进展

  近日,中国科学院上海应用物理研究所上海光源材料与能源研究部研究员司锐与北京大学教授张亚文课题组、刘海超课题组合作,将催化剂“构效关系”研究与同步辐射原位X射线技术紧密结合,在一氧化碳催化氧化反应方面取得新进展,提出了对氧化铈负载的铂催化剂活性结构物种进行甄别的一种有效表征方法,相关论文已发表在《