中国科学技术大学曾杰教授课题组与湖南大学黄宏文教授合作,日前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。
减少质子交换膜燃料电池中贵金属铂催化剂的用量对其推广应用具有重要意义。提高铂基催化剂在氧化还原反应中的质量活性以及催化稳定性是降低贵金属铂用量的途径。然而,绝大部分催化剂的稳定性不够。研究人员通过精细调控铂基催化剂的维度、尺寸、组分,研制出超细的铂镍铑三元金属纳米线催化剂。该纳米线的直径仅有1纳米,其表面铂原子占整体铂原子的比率高于50%,展现了超高的原子利用率,为高的催化质量活性提供了结构基础。
氧化还原催化测试表明,该纳米线催化剂的质量活性是目前商用铂碳纳米催化剂的15.2倍。同时,该种催化剂在氧气气氛下循环使用1万次后,只有12.8%的质量活性性能损失;而目前商用的碳负载型的铂纳米催化剂在同等条件下使用,质量活性性能损失达到73.7%。