富电子铂镍钴催化剂破解甲醇燃料电池中毒溶解难题

记者从海南大学获悉,该校海洋科学与工程学院副教授苗政培团队成功研发出富电子氮化钛介导的铂镍钴合金催化剂,为解决直接甲醇燃料电池实用化过程中一氧化碳中毒与过渡金属溶解等关键难题,提供了解决方案。相关研究成果已发表于《美国化学学会中心科学》。当前,直接甲醇燃料电池以甲醇为燃料,具有燃料来源广泛、系统结构紧凑、环境友好等优点,在便携式电源和小型发电系统等领域展现出广阔应用前景。然而在实际使用过程中,高浓度甲醇容易导致催化剂表面一氧化碳中间体的大量积累,引发催化剂中毒。此外,铂基合金中的镍、钴等过渡金属在酸性和高电位环境下易发生溶解,造成催化活性下降,并加速关键膜材料的降解,进而导致电池阻抗的增加,影响整体性能和使用寿命。针对这些制约因素,苗政培团队基于电子结构调控理念,将电子富集的氮化钛作为催化剂支撑体,并与铂镍钴合金组配,实现了催化剂在实际器件中性能的明显提升。研究显示,金属与载体之间的强电子耦合效应,使得界面处电子转移有效降低了铂......阅读全文

富电子铂镍钴催化剂破解甲醇燃料电池中毒溶解难题

记者从海南大学获悉,该校海洋科学与工程学院副教授苗政培团队成功研发出富电子氮化钛介导的铂镍钴合金催化剂,为解决直接甲醇燃料电池实用化过程中一氧化碳中毒与过渡金属溶解等关键难题,提供了解决方案。相关研究成果已发表于《美国化学学会中心科学》。当前,直接甲醇燃料电池以甲醇为燃料,具有燃料来源广泛、系统结构

德研发铂镍正八面体-省燃料电池铂90%

  据物理学家组织网6月18日(北京时间)报道,高效耐用的催化剂是燃料电池领域取得突破的关键。最近,德国科学家研发出一种铂镍纳米粒子,用其作催化剂,可将燃料电池中铂的用量减少90%。研究还发现,新纳米粒子的功能由其几何形状和原子结构决定。发表在最新一期《纳米·材料学》杂志上的最新研究将有助

新突破!高抗一氧化碳毒化的燃料电池阳极研制成功

氢氧燃料电池由于比能量高和零排放等优点,有望在国家双碳战略中扮演重要角色。然而,商业铂碳催化剂极易吸附氢气燃料中的一氧化碳而导致中毒休克。特别是在碱性膜燃料电池中,铂基催化剂的氢气氧化反应动力学缓慢,其与一氧化碳毒化协同作用,加速电池性能的衰退。因此,设计并创制高活性、高抗一氧化碳毒化的新型阳极催化

中科大研制出新型燃料电池阳极催化剂-或将解决碱性膜燃料电池实用化难题

  燃料电池,又称电化学发生器,是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。在理想情况下,燃料电池不受卡诺循环效应的限制,原材料是内部燃料与氧气,因此排出的有害气体极少且能聊效率很高。尤其是在强调绿色可持续发展的现在,燃料电池节能高效的特点直接被赋予了很高的期望度。  碱性膜燃料电池是燃料电

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

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

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

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

大化所揭示燃料电池铂基氧还原反应电催化剂的协同机制

  近日,我所醇类燃料电池及复合电能源研究中心(DNL0305组)孙公权研究员和王素力研究员团队在高稳定性铂基氧还原反应电催化剂研究方面取得新进展。该团队报道了一种具有超高稳定性的核壳结构铂铑合金(PtRh/Pt)氧还原反应电催化剂,结合密度泛函理论(DFT)计算与AC-STEM、电化学等表征手段,

研究人员为燃料电池开发了低成本,更高效的纳米结构

  加州大学洛杉矶分校亨利·萨姆厄里工程与应用科学学院的研究人员领导一个研究团队,开发出使用三种金属化合物制成的纳米结构,在降低生产成本的同时,增加了燃料电池的效率和耐久性。他们的方案解决了这项技术一直停滞不前的棘手问题。  加州大学洛杉矶分校材料科学与工程专业副教授,这项研究的首席研究员Yu Hu

研究人员为燃料电池开发了低成本,更高效的纳米结构

  加州大学洛杉矶分校亨利·萨姆厄里工程与应用科学学院的研究人员领导一个研究团队,开发出使用三种金属化合物制成的纳米结构,在降低生产成本的同时,增加了燃料电池的效率和耐久性。他们的方案解决了这项技术一直停滞不前的棘手问题。  加州大学洛杉矶分校材料科学与工程专业副教授,这项研究的首席研究员Yu Hu

研究人员为燃料电池开发了低成本,更高效的纳米结构

  [导读] 加州大学洛杉矶分校的研究人员开发出使用三种金属化合物制成的纳米结构,在降低生产成本的同时,增加了燃料电池的效率和耐久性。他们的方案解决了这项技术一直停滞不前的棘手问题。                                                           

中国科大发明超薄铂镍合金高效纳米催化剂

  中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室曾杰课题组与美国阿克伦大学教授彭振猛合作,通过在钯纳米晶上生长超薄铂镍合金原子层的方法,成功研制出钯—铂镍核壳纳米催化剂。该催化剂具有很高的铂原子利用率,在催化质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应中表现良好。相关成果日前发表于《美国化学会志》。  近年来,

直接甲醇燃料电池与锂电相比存在的问题

  与其他燃料电池相比,尽管DMFC的优势明显,但其发展却比其他燃料电池缓慢,主要原因有如下四个方面:  一、是寻求高效的催化剂,提高DMFC的效率。由于甲醇的电化学活性比氢至少低3个数量级,因而直接甲醇燃料电池需要解决的关键技术之一是寻求高效的甲醇阳极电催化氧化的电催化剂,提高甲醇阳极氧化的速度,

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

新研究为开发碱性膜燃料电池催化剂提供思路

近年来,随着我国双碳目标的提出,以碱性膜燃料电池为代表的氢能转化技术的开发受到重点关注。然而,该技术还存在着相当的技术瓶颈,主要在于电池阳极碱性氢氧化反应中镍催化剂的活性较低,无法实现对贵金属催化剂的有效替代,严重制约了碱性膜燃料电池的成本与效率。 近日,华中科技大学的研究团队,在调控镍活

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

高抗氨毒化燃料电池阳极催化剂研制成功

  8月27日,记者从中国科学技术大学获悉,该校高敏锐教授课题组研制出一种高抗氨毒化的镍基碱性膜燃料电池阳极催化剂,其在阳极含10ppm氨的膜电极组装中,能保持95%的初始峰值功率密度和88%的初始电流密度,远超商业铂碳催化剂。相关成果日前发表于《美国化学会志》。  设计高活性、高抗氨毒化的新型阳极

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

过程工程所开发出直接甲醇燃料电池选择性电催化剂

  直接甲醇燃料电池(DMFC)是将甲醇氧化反应的化学能直接转化为电能的一种发电装置,其工作原理非常简单,主要由阴极、阳极、质子交换膜及双极板等组成。工作时,甲醇在阳极上被催化氧化为CO2和H2O,同时产生6个电子和6个质子,其中质子经质子交换膜由阳极到达阴极,在催化剂作用下使阴极室的氧还原,生成H

兰州化物所制出新型石墨烯基直接甲醇燃料电池阳极催化剂

  在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下,中科院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低维材料与化学储能课题组在直接甲醇燃料电池阳极催化剂的合成与性能研究领域取得新进展。   直接甲醇燃料电池具有低温快速启动、结构简单、燃料易储存、环境污染小等优点,可用于不间断通讯设备和便携式电子

什么是直接甲醇燃料电池?

  直接甲醇燃料电池是指直接使用甲醇为阳极活性物质的燃料电池,是质子交换膜燃料电池的一种,只是燃料不是氢而是甲醇而已。DMFC是世界上研究和开发的热点,其基础是E.Muelier在1922年首次进行的甲醇的电氧化实验。1951年,Kordesch和MarKo最早进行了DMFC的研究。

铂钴比色法的原理

用氯铂酸钾和氯化钴配制颜色标准溶液,与被测样品进行目视比较,以测定样品的颜色强度,即色度。样品的色度以与之相当的色度标准溶液(3.2.3)的度值表示。注:此标准单位导出的标准度有时称为“Hazen际”或“Pt-Co标”[GB 3143《液体化学产品颜色测定法(Hazcn单位——铂-钴色号)》]、或毫

铂钴比色法的原理

铂钴比色法原理用氯铂酸钾和氯化钴配制颜色标准溶液,与被测样品进行目视比较,以测定样品的颜色强度,即色度。样品的色度以与之相当的色度标准溶液(3.2.3)的度值表示。注:此标准单位导出的标准度有时称为“Hazen际”或“Pt-Co标”[GB 3143《液体化学产品颜色测定法(Hazcn单位——铂-钴色

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

石墨烯纳米袋显著减少氢燃料电池所需铂金

  尽管氢燃料是一种很有前景的化石燃料替代品,然而其发电依赖的催化剂主要由稀有昂贵的金属铂组成,这限制了氢燃料的广泛商业化。据16日发表于《自然·纳米技术》杂志的论文,美国加州大学洛杉矶分校研究人员报告了一种方法,使他们能够达到并超过美国能源部(DOE)设定的高催化剂性能、高稳定性和低铂使用率的目标

中国科大等在高效纳米催化剂研究中取得进展

  近日,中国科学技术大学教授曾杰课题组与美国Akron大学教授彭振猛合作,在质子交换膜燃料电池阴极催化剂的研制方面取得新进展。研究人员通过在钯纳米晶上外延生长超薄铂镍合金原子层的方法,成功构筑了Pd@PtNi核壳纳米催化剂。该催化剂具有很高的铂原子利用率,在催化质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应中表

研究人员为燃料电池开发了低成本,更高效的纳米结构

   [导读] 加州大学洛杉矶分校的研究人员开发出使用三种金属化合物制成的纳米结构,在降低生产成本的同时,增加了燃料电池的效率和耐久性。他们的方案解决了这项技术一直停滞不前的棘手问题。    中国科技网6月16日报道(张微 编译)加州大学洛杉矶分校亨利·萨姆厄里工程与应用科学学院的研究人员领导一个研