新型氮化物大幅降低燃料电池制造成本

化石能源的大量使用带来了严重的环境污染和能源危机。可以预见,在不久的将来,人类社会的能源利用方式将从有限的碳基化石能源转换到无尽的可再生能源。燃料电池和金属空气电池在这类能源转换中扮演着重要的角色。当前,燃料电池中一直使用的是昂贵的Pt催化剂;据报道,Pt催化剂占到整个燃料电池成本的20%左右,这是导致这类高效能源器件尚未得到大规模使用的重要原因之一。因此,发展具有高活性和稳定性的低成本电催化材料依然保持极大的挑战。 近日,中国科学院上海硅酸盐研究所王家成研究员和中国科学院宁波材料技术与工程研究所杨明辉研究员(共同通讯作者)联合英国爱丁堡大学J. Paul Attfield教授(共同通讯作者)和印度理工学院Tiju Thomas教授发现锆基材料表现出可取代贵金属Pt催化剂的巨大潜力。Pt金属储量非常稀少,价格非常昂贵,高达约300元每克;相比较,Zr金属储量丰富,价格仅为Pt的1/700。该研究成果近日发表在国际著名期刊N......阅读全文

新型氮化物大幅降低燃料电池制造成本

  化石能源的大量使用带来了严重的环境污染和能源危机。可以预见,在不久的将来,人类社会的能源利用方式将从有限的碳基化石能源转换到无尽的可再生能源。燃料电池和金属空气电池在这类能源转换中扮演着重要的角色。当前,燃料电池中一直使用的是昂贵的Pt催化剂;据报道,Pt催化剂占到整个燃料电池成本的20%左右,

硅酸盐研究所:新型氮化物电催化剂研究获进展

  化石能源的大量使用带来了严重的环境污染和能源危机。可以预见,在不久的将来,人类社会的能源利用方式将从有限的碳基化石能源转换到无尽的可再生能源。燃料电池和金属空气电池在这类能源转换中扮演着重要的角色。当前,燃料电池中一直使用的是昂贵的Pt催化剂;据报道,Pt催化剂占到整个燃料电池成本的20%左右,

Zr催化剂成本仅为铂的1/700-还能比肩商用Pt催化剂的活性

  化石能源的大量使用带来了严重的环境污染和能源危机。可以预见,在不久的将来,人类社会的能源利用方式将从有限的碳基化石能源转换到无尽的可再生能源。燃料电池和金属空气电池在这类能源转换中扮演着重要的角色。当前,燃料电池中一直使用的是昂贵的Pt催化剂;据报道,Pt催化剂占到整个燃料电池成本的20%左右,

研究人员在氧还原催化剂方面取得进展

  催化剂材料在多数的电化学能源转化装置中都发挥着至关重要的作用,为高效的能量转化保驾护航。大气中无处不在的氧气是一类常见的氧化剂,因此氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)在能源设备中的应用极为广泛,如燃料电池、金属-空气电池等。目前,最常用的ORR催化剂依旧是P

金属氮化物在电化学催化当中的巨大潜力!

  催化剂材料在多数的电化学能源转化装置中都发挥着至关重要的作用,为高效的能量转化保驾护航。大气中无处不在的氧气是一类常见的氧化剂,因此氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)在能源设备中的应用极为广泛,如燃料电池、金属-空气电池等。目前,最常用的ORR催化剂依旧是P

磁控溅射技术设计合成ZrN/WN和CrN/ZrN纳米多层膜

本文在Si(100)基底表面上分别利用超高真空射频磁控溅射技术(ultra-high vacuum rf magnetron sputtering system)设计合成ZrN/WN纳米多层膜,利用非平衡直流磁控双靶交替反应溅射技术(unbalanced dual-cathode dc reacti

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

研究人员在燃料电池阴极ORR电催化剂上取得突破

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497768.shtm《中国科学报》记者从武汉理工大学获悉,该校材料科学与工程国际化示范学院刘勇教授团队在燃料电池阴极氧化还原反应电催化剂的设计研究上取得突破,设计合成出一维各向异性介孔Pt@Pt-skin

日本发明廉价燃料电池催化剂

        日前,日本九州大学一个研究小组日前开发出一种含镍和钌的新型催化剂,可帮助大幅降低燃料电池的成本。     据日本媒体10日报道,燃料电池在“发电”过程中,需要用昂贵的白金作催化剂,从氢元素中分离出电子,这使得燃料电池的成本居高不下。而这种新催化剂的主要成分是镍,其价格不到白金的十分之

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

为燃料电池而生的新型薄膜材料

  康奈尔大学的研究人员合成了一种用于燃料电池的新型薄膜催化剂。相关成果在3月10日 AIP出版的APL材料期刊上发表。该团队首次报道了Bi2Pt2O7黄绿石的外延薄膜生长,这种薄膜可作为更有效的阴极——燃料电池的基本组成部分,通过阴极,正电荷流经外电路,传递电能。  “迄今为止,用于清洁能源的氧催

质子交换膜燃料电池用非贵金属催化剂研究取得新进展

  质子交换膜燃料电池用非贵金属催化剂研究取得新进展  近日,中科院大连化学物理研究所张华民研究员领导的研究团队在质子交换膜燃料电池用非贵金属催化剂——氮掺杂纳米炭非贵金属催化剂的研究中取得重要突破,研究成果发表在Energy & Environmental Science(DOI:

铁基催化剂可降低燃料电池成本

  据物理学家组织网2月18日(北京时间)报道,美国能源部太平洋西北国家实验室的研究人员,首次采用铁基催化剂快速、高效分裂氢气发电,使燃料电池的成本大大降低。该研究成果刊登在最新一期《自然·化学》在线版上。   该实验室分子电催化中心带头人、化学家R.莫里斯·布洛克说,现在燃料电池采用铂作为催化剂

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

研究实现金属间化合物燃料电池催化剂的普适性合成

  近日,中国科学技术大学教授梁海伟课题组与北京航空航天大学教授水江澜课题组等合作,发展了一种高温硫锚定合成方法学,实现了小尺寸金属间化合物(IMCs)燃料电池催化剂的普适性合成,成功构建出由46种Pt基二元和多元IMCs催化剂组成的材料库,并基于该材料库发现了IMCs电催化氧还原活性与其二维晶面应

物理所等在直接甲醇燃料电池催化剂研究中取得新进展

  目前和今后很长时期内,我国能源结构仍将是以煤炭为主,但是煤炭的开发和加工利用已经成为环境污染物排放的主要来源,近年来全国各地出现的雾霾天气更是引起人们的高度关注。因此,发展洁净煤技术是我国能源发展的必然选择。  燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的清洁高效的发电器件,是解决目前化石类燃料

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

中国科大在高效去除氢气中微量CO研究方面取得进展

  氢能是未来最理想的一种清洁能源。氢燃料电池汽车以氢气为燃料,能量转化效率高,清洁零排放,是未来新能源清洁动力汽车的主要发展方向之一。然而氢燃料电池汽车的推广目前仍然困难重重,其中一个关键难题是氢燃料电池电极的CO中毒问题。现阶段,氢气主要来源于甲醇和天然气等碳氢化合物的水蒸汽重整、水煤气变换反应

美开发出高性能合金燃料电池催化剂

  美国布朗大学研究人员开发出一种新型合金催化剂,既可以减少贵金属铂的用量,又具有良好的性能,其活性和耐久性指标都超过了美国能源部制定的2020年车用电催化剂技术指标,具有广阔应用前景。  铂催化剂成本高昂,是阻碍氢燃料电池广泛使用的重要因素之一。要降低成本,将铂与其他廉价金属结合制成合金催化剂是一

碳纳米管或可作燃料电池催化剂

  美国戴顿大学的科学家们通过研究发现氮掺杂的碳纳米管将有可能替代燃料电池中价格昂贵的铂催化剂,这一发现将有可能降低燃料电池的成本。目前的燃料电池技术因受制于其催化剂成本及其耐用性问题而迟迟无法实现大规模应用。该研究团队日前发现,在垂直排列的碳纳米管阵列中,有一些碳原子被氮原子所替换,这种碳纳米管阵

德美研发出氢燃料电池新型催化剂

  德国柏林工业大学4月27日发表公报说,该校研究人员与美国科学家共同研发出一种新型铂合金,以它作为催化剂可将氢燃料电池的成本降低80%。相关论文发表于《自然—化学》(Nature Chemistry)。   公报说,氢燃料电池产生电流的同时只生成水,非常环保,但由于其产生电流的化学过程必须使用大

美研制出新型氢燃料电池催化剂

  美国研究人员日前开发出一种不需要使用贵金属铂的新型氢燃料电池催化剂,可望解决燃料电池推广过程中的一个主要障碍。   据4月22日出版的美国新一期《科学》杂志报道,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室和橡树岭国家实验室开发的催化剂通过加热聚苯胺、铁、钴盐生成,几乎与铂催化剂一样有效耐用。通常

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

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

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

3D蜂窝状有序多孔结构负载Pt单原子电催化剂

近日,中国科学院广州能源研究所研究员闫常峰团队联合中科院金属研究所在开发三维蜂窝状介孔结构负载Pt单原子氢燃料电池催化剂方面取得进展,相关研究成果发表于英国皇家化学学会(RSC)期刊《材料化学A辑》。研究工作得到中国科学院STS重点项目和广州市科技计划项目的支持

3D蜂窝状有序多孔结构负载Pt单原子电催化剂

近日,中国科学院广州能源研究所研究员闫常峰团队联合中科院金属研究所在开发三维蜂窝状介孔结构负载Pt单原子氢燃料电池催化剂方面取得进展,相关研究成果发表于英国皇家化学学会(RSC)期刊《材料化学A辑》。研究工作得到中国科学院STS重点项目和广州市科技计划项目的支持

关于有序多孔高效铂基燃料电池催化剂的研究获进展

氢能燃料电池(PEMFC)具有绿色低碳的优点,是应对未来气候变化、能源需求剧增等挑战的重要手段之一。作为PEMFC阴极反应的关键过程,氧还原反应(ORR)的效率决定电池的性能、寿命与成本,而铂(Pt)基催化剂是燃料电池中促进这一反应的常用催化剂。目前,在商业使用的碳载铂(Pt/C)催化剂中,Pt活性

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