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中科大研制出新型燃料電池陽極催化劑 或將解決堿性膜燃料電池實用化難題
2023年08月23日 14:02:30
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：5336
中國科技大學高敏銳教授課題組成功研制出一種高抗氨毒化的鎳基堿性膜燃料電池陽極催化劑，這種催化劑有望解決現有堿性膜燃料電池所面臨的實用化難題。據了解，這種高抗氨毒化的鎳基堿性膜燃料電池陽極催化劑，在陽極含10 ppm氨的膜電極組裝中，能保持95%的初始峰值功率密度和88%的初始電流密度，遠超商業鉑碳催化劑。
【化工儀器網 項目成果】燃料電池，又稱電化學發生器，是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置。在理想情況下，燃料電池不受卡諾循環效應的限制，原材料是內部燃料與氧氣，因此排出的有害氣體極少且能聊效率很高。尤其是在強調綠色可持續發展的現在，燃料電池節能高效的特點直接被賦予了很高的期望度。
堿性膜燃料電池是燃料電池(AMFC)中較為特殊的一種。與傳統酸性質子交換膜燃料電池(PEMFC)相比，由于其具備更高的總反應活性和更大的電化學響應區，因此在溫和條件下，AMFC的電化學效率和燃料利用率都更加優秀。
但與此同時，AMFC存在一個較為致命的缺點——穩定性及催化劑的選擇。AMFC由于需要在堿性環境下進行電化學反應，因此電極及膜材料容易受到水解、氧化還原反應等情況的影響，穩定性很難控制。傳統PEMFC采用的是鉑催化劑，但商業鉑碳催化劑極易被氫氣燃料中的氨氣毒化而導致性能降低，并且還會因為與氨毒化協同作用，加速電池性能的衰退。根據目前的研究來看，AMFC理想的催化材料為鎳、鈷基催化劑。
而就在最近，中國科技大學高敏銳教授課題組成功研制出一種高抗氨毒化的鎳基堿性膜燃料電池陽極催化劑，這種催化劑有望解決現有堿性膜燃料電池所面臨的實用化難題。據了解，這種高抗氨毒化的鎳基堿性膜燃料電池陽極催化劑，在陽極含10 ppm氨的膜電極組裝中，能保持95%的初始峰值功率密度和88%的初始電流密度，遠超商業鉑碳催化劑。
目前相關成果已經發表在國際學術期刊《美國化學會志》(Journal of the American Chemical Society)上，感興趣的讀者可以查閱觀看。
編輯點評：堿性燃料電池是目前綠色能源發展中重要地一個課題，同時也是綠氫產業發展過程中需要突破的一個關鍵節點。隨著催化劑問題的解決，氫能能夠實現高效穩定的利用，后期交通運行運輸乃至我們的生活都有可能受其影響，收獲巨大改變。
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