深圳先进院研究用于可持续能量转换的高效低成本催化剂
电催化氧还原和析氧反应（ORR/OER）是水分解、燃料电池、金属空气电池、二氧化碳还原等一系列清洁能源技术的关键反应之一。同时，加快氧还原（ORR）和氧析出（OER）反应，实现高稳定的双功能氧催化是实现可持续能量转化与存储的关键。目前，常用的方法是将具有ORR和OER催化活性的材料进行混合制备双功能催化剂，但这种类型催化剂均一性较差，且难以对电子结构进行合理优化，导致活性和稳定性依旧欠缺。 3月31日，中国科学院深圳先进技术研究院碳中和技术研究所唐永炳、郑勇平团队研发出双功能碳基高效催化材料。相关研究成果以High-entropy single-atom activated carbon catalysts for sustainable oxygen electrocatalysis为题，发表在《自然-可持续性》（Nature Sustainability）上。该研究发现碳材料局部对称性与其活性呈现强相关性，即局......阅读全文
研制出新型碱性水还原电催化剂
中国科学技术大学教授俞书宏研究团队通过磷掺杂手段精准调控过渡金属硫族化合物二硒化钴的相变，成功实现其从稳定的立方相到亚稳态正交相的相转变，研制出在碱性介质中具有类铂析氢性能的高效水还原电催化剂，为从碱性水中大规模制氢提供了廉价高效的催化电极材料。这项成果日前发表在《自然—通讯》上。 研究人员发
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
高性能电催化剂的制备的新思路
甲酸/甲酸盐作为一种重要的化工原料及燃料被广泛应用于化工、能源等领域。但工业化制备甲酸/甲酸盐的过程十分耗时、耗能，但电化学合成工艺可以在常温常压下得到甲酸/甲酸盐产物，是一种有前景的替代方案。然而，如何设计开发高效稳定的甲酸/甲酸盐电化学合成体系是目前面临的挑战。 电催化CO2还原反应（CO
电催化还原CO2的新型催化剂
近年来，电催化还原CO2生成有经济价值的小分子产物研究受到广泛关注，但是如何实现在较负的催化电压下保持较高的催化效率，从而达到高催化产率的目标，一直是领域内的研究难点。日前，中科院青岛生物能源与过程研究所环境友好催化过程研究组设计了一种新型的二维/零维的氧化铋纳米片/氮掺杂石墨烯量子点（Bi2O
碳基电催化剂中金属位点的可控合成与电催化应用获进展
电催化剂在未来清洁能源转换与存储装置中有着重要应用，之前的大量研究通过热解法在碳基材料中引入金属组分与氮的掺杂来提高电催化活性。然而，金属有多种存在形式，且其形成及催化作用始终存在争议。 近日，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员施剑林与陈航榕带领的课题组在碳基电催化剂中金属位点的可控合成与电催化
析氢反应电催化剂研究：新材料替换铂金
复旦大学26日发布，该校材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展，相关研究成果近日发表于国际期刊《先进材料》。图片来源于网络 氢能原料丰富、燃烧值高、零污染，被科学家和大众寄予厚望。要想发展氢能技术，不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气，这就是析氢反应。但
分子电催化剂作为“宾客”，可逆地结合到电极表面
图片来源：René Wick-Joliat、Tulsi Voralia/Nature Chemistry 通常，分子催化剂可以提供一些好处，例如更好的选择性，但其稳定性却不佳。 针对该问题，在本期《自然—化学》封面文章中，研究人员开发了一种方法，利用主客体相互作用将分子催化剂固定在电极
直接甲酸燃料电池阳极电催化剂研究获进展
近日，中科院长春应化所研究员邢巍课题组与瑞士巴黎高等洛桑联邦理工学院胡喜乐教授带领的科研团队开展国际合作，成功设计并制备了直接甲酸燃料电池(DFAFC)高效阳极非铂催化剂。 直接甲酸燃料电池，因其制作程序简单、比能量和比功率高，是新一代移动和便携式电源。该技术是将储存于甲酸和氧气中的化学能
新研究！石墨炔基新型高效非金属电催化剂
燃料电池是一种重要的新能源装置，其中最新发展的金属-空气电池更是被寄予厚望。然而，金属-空气电池中阴极氧还原和正极氧析出反应动力学过程缓慢，需要大量的贵金属催化剂，大大增加了电池的成本，阻碍了金属-空气电池的大规模商业化进程。中国科学院青岛生物能源与过程研究所碳基材料与能源应用研究组，在制备高效
在酸性环境中极端稳定的高性能电催化剂
氢能源是当前最具应用前景的高效清洁新能源技术。相比传统的甲烷水蒸气重整制氢工艺和碱性电解水工艺，质子交换膜水电解装置具有启动速度快、氢气纯度高、产氢速率快、电流密度大和能量效率高等显著优势，有望成为下一代先进清洁制氢方法。然而，在酸性介质中非铂基催化剂一般很不稳定，活性金属成分容易在电解池操作过
合成锌空电池空气极电催化剂研究中获进展
近年来，对绿色能源的探索和开发带动了包括锌-空气电池（ZAB）在内的一系列能源转换和储存装置的研究。ZAB使用水系电解液且具有体积小、能量密度大、成本低等优势，被认为是电能转化和储能的重要技术方向，在未来能源应用中有着广阔前景。在ZAB充放电过程中，空气电极上进行的氧还原反应（ORR）和氧析出反
研究人员发展高活性电催化氧还原反应催化剂
电催化氧还原反应（ORR）是能源转换和存储中的重要环节，在催化的d-带中心理论的指引下，目前的电催化剂设计与制备正从贵金属向过渡金属基材料的方向发展以降低能源转换的成本。通常主族金属元素由于本身非局域化的外层电子导致其缺乏合适的半满轨道进行多电子催化而被认为活性较差，因而基于主族s区金属制备的材
合成锌空电池空气极电催化剂研究中获进展
近年来，对绿色能源的探索和开发带动了包括锌-空气电池（ZAB）在内的一系列能源转换和储存装置的研究。ZAB使用水系电解液且具有体积小、能量密度大、成本低等优势，被认为是电能转化和储能的重要技术方向，在未来能源应用中有着广阔前景。在ZAB充放电过程中，空气电极上进行的氧还原反应（ORR）和氧析出反
科学家制备系列高效单原子氧还原电催化剂
燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备，因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而，燃料电池阴极氧还原反应动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率，严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中科院长春应化所徐维林课题组从成本和性能的角度出发，制备了一系列高效、低成本单原子非铂
中国科大 高效抑制电催化剂循环中活性元素成分流失
析氧反应（OER）是光/电解水和金属空气电池等新能源存储与转化器件的关键半反应。发展廉价高效的OER电催化剂，进一步降低电极过电势，提升器件能量效率是非常具有挑战性的课题。材料缺陷工程能够调节催化剂的电负性、电荷分布以及配位环境，被认为是一种有效提升催化剂性能的策略。设计新型缺陷结构，营造新的活
中国科大模拟生物酶设计制备氧还原反应电催化剂
锰（Mn）基催化剂通常对电催化氧还原反应(ORR)活性较低。然而，在生物界中，锰（II）离子常常是多种金属酶的辅因子。例如，具有Mn辅因子的血红素铜氧化酶（HCO）可以将O2还原成H2O，其活性中心Mn金属离子同时与O和N原子配位。 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
我国科学家构筑高性能离子掺杂水滑石电催化剂
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所与南开大学、河南师范大学等单位合作，在离子掺杂水滑石电催化剂研究方面取得新进展，构筑了具有优异氧析出性能的Cr掺杂的CoFe水滑石电催化剂，相关研究成果发表在国际期刊Small上。 日益增长的环境污染和能源需求，迫使人们一直致力于寻找低成本、高效
科学家制备系列高效单原子氧还原电催化剂
燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备，因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而，燃料电池阴极氧还原反应动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率，严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中科院长春应化所徐维林课题组从成本和性能的角度出发，制备了一系列高效、低成本单原子非铂和单原
青岛能源所在非贵金属电催化剂研究中取得系列进展
贵金属催化剂（如铂，Pt）具有很高的催化活性，是电化学能量转换与储能过程的核心材料，但高昂的成本限制了其在产业化中的广泛应用。近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所仿生能源系统团队负责人崔光磊等，对金属氮化物（TiN、MoN等）、氧化石墨烯等非贵金属纳米结构材料进行了系列研究，成
研究发明在酸性环境中极端稳定的高性能电催化剂
氢能源是当前最具应用前景的高效清洁新能源技术。相比传统的甲烷水蒸气重整制氢工艺和碱性电解水工艺，质子交换膜水电解装置具有启动速度快、氢气纯度高、产氢速率快、电流密度大和能量效率高等显著优势，有望成为下一代先进清洁制氢方法。然而，在酸性介质中非铂基催化剂一般很不稳定，活性金属成分容易在电解池操作过
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
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
理化所超小NiO纳米片高活性电催化剂研究获进展
二维纳米材料因其独特的层板结构、大比例暴露活性位等优势，在光电催化方面展现了优越的性能，引起科研人员的广泛关注。层状双氢氧化物（水滑石，LDH）因其层板由多种组分构成、层板厚度可调等优势，在催化方面展现了极强的可调控性。 中国科学院理化技术研究所研究员张铁锐团队多年来集中纳米材料的可控设计以及
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
中国科大在碳基催化剂电催化析氢研究中取得进展
近年来电解水制氢受到广泛关注，寻找能替代贵金属的廉价高效的电催化剂成为当下研究热点。石墨烯由于具有良好的导电性、优异的化学稳定性以及易于化学修饰等优点，引起了科研人员的广泛关注，人们致力于将其发展成为高活性的电解水制氢催化剂。已有研究结果表明通过氮等杂原子掺杂可以调控杂原子近邻碳原子的电子结构，
长春应化所制备出系列高效单原子氧还原电催化剂
燃料电池作为一种新型洁净能源的转换设备，因具有装置简单、体积小、携带方便、能量密度高等优势而受到广泛关注。然而，燃料电池阴极氧还原反应（ORR）动力学缓慢以及高Pt价格和低铂利用率，严重阻碍了其大规模应用的商业化进程。中国科学院长春应用化学研究所徐维林研究员课题组从成本和性能的角度出发，制备了一
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
生物质衍生碳基电催化剂构筑及应用研究获进展
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在生物质衍生碳基电化学催化剂方面取得一系列进展。该系列研究为以廉价、资源丰富的生物质资源作为原材料制备高性能碳基电化学催化剂开拓了新的思路，具有重要的实际应用意义。相关研究成果相继发表在Phys. Chem. Chem. Ph
“锌中有铜，效率大不同”，双金属电催化剂的高效转化
利用可再生的电能将CO2通过电还原反应（CO2RR）转化为高附加值产物有望缓解CO2排放及其产生的环境问题。合理设计催化剂以最大限度地提高对所需产品的活性和选择性，对于CO2RR的工业化至关重要。CO作为电化学CO2RR的主要产物之一，是合成气（Syngas）的重要组分，后者则是化工行业中最重要
复旦郑耿锋、徐昕教授Nature发新文，新型电催化剂面世
北京时间2022年3月28日晚23时，复旦大学的郑耿锋教授、徐昕教授合作团队在Nature Catalysis上发表了一篇题为“Selective CO-to-acetate electroreduction via intermediate adsorption tuning on ordered