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基础交叉科研院在非贵金属燃料电池研究领域取得新进展
发布人:王雪  发布时间:2014-12-26   浏览次数:27


在国家重大研究计划、国家自然科学基金和省杰出青年基金项目的支持下,基础与交叉科学研究院微纳米技术研究中心刘绍琴教授课题组在非贵金属燃料电池催化剂制备研究方面取得重要进展,研究成果“Carbonized Nanoscale Metal-Organic Frameworks as High Performance Electrocatalysts for Oxygen Reduction Reaction”(碳化纳米金属有机骨架化合物作为高性能的氧还原电催化剂)发表于国际著名期刊《美国化学会·纳米》(ACS Nano, 2014, 8 (12), pp 12660-12668. 影响因子12.03)。一经发表,该文章广受关注成为ACS Nano期刊当月的most read paper。论文第一作者为刘绍琴教授与国家纳米中心唐智勇教授共同指导的材料学院2013级博士生赵慎龙,我校为该论文的第一署名单位。

随着能源环境问题的日益凸显,燃料电池作为高能量密度,低排放甚至零排放的能源装置受到了人们的极大关注。然而,高昂的价格问题和低的氧还原性能大大限制了燃料电池的应用和商业化进程。 该课题组通过碳化纳米级的金属骨架有机化合物实现了宏量制备高性能的非贵金属催化剂。在氧还原测试过程中,该催化剂起始催化电位和半峰电位分别为1.03 V0.92 V,超过了商业的Pt/C(起始电位为1.01 V,半峰电位为0.89 V)的氧还原性质。在化工学院尹鸽平课题组的帮助下,该催化剂被成功的应用到了实际的甲醇燃料电池中。研究结果表明,使用该催化剂制备的甲醇燃料电池的功率密度高达22.7 mW/cm2,是相同测试条件下使用Pt/C催化剂制备的电池功率密度(13.3 mW/cm2)的1.7倍。该研究成果表明通过碳化纳米级金属骨架有机化合物制备的非贵金属催化材料是替代商业Pt/C催化剂的理想候选者,这对于减少电池成本和提升阴极电化学性能有着极为重要的意义。文章链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn505582e

  

刘绍琴教授个人主页:http://homepage.hit.edu.cn/pages/shaoqinliu