中美合作燃料電池陰極高效氧還原催化劑研究獲突破

北京大學、蘇州大學，以及美國布魯克海文國家實驗室的研究人員組成的聯(lián)合研發(fā)團隊在燃料電池陰極高效氧還原催化劑研究方面取得重大突破：通過化學油相合成并精細表征了具有特殊結(jié)構(gòu)的六方PtPb合金納米片，評價了該材料的氧還原和醇氧化催化性能，并基于量化計算結(jié)果證明，膨脹晶格應力對Pt（110）面的催化性能有較大的促進作用。這一全新活性位點的提出突破了人們對晶格應力作用的傳統(tǒng)理解，為高性能電催化材料的設(shè)計和開發(fā)指出了新方向，也為下一代高性能、低成本燃料電池電催化劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了新思路。

該聯(lián)合研發(fā)團隊設(shè)計開發(fā)了一種基于膨脹晶格應力的新型催化劑。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該催化劑的比質(zhì)量和面積活性分別達到了7.8mA/ cm2和4.3A/mg Pt，比商業(yè)Pt/C分別高出27倍和34倍。進一步研究發(fā)現(xiàn)，膨脹性應力能夠減弱含氧中間體對Pt（110）面上“橋式位點”的吸附強度，進而提高氧還原催化性能。 (W.KX)