手机贤集
  • 微信扫码
    随时发布需求

贤集网技术服务平台欢迎您

江苏快3网上投注

文章来源: 华中科技大学       发布时间:2019-04-24

4 月 24日,记者了解到,纳米材料领域国际顶级期刊 ACS Nano 在线发表华中科技大学王得丽教授研究团队研究成果《 Golden Palladium Zinc Ordered Intermetallics as Oxygen Reduction Electrocatalysts 》。论文第一作者为 2015 级博士生肖卫平和美国康奈尔大学的博士生杨尧,王得丽教授为论文唯一通讯作者,华中科技大学为唯一通讯单位。

华中科技大学研发新型催化剂 助力燃料电池商业化应用

清洁、高效、可持续能源存储与转换装置势必在未来能源架构中占据重要地位。其中燃料电池、金属 - 空气电池等以其操作简单、高效环保等诸多优点在可移动电源领域备受关注。但目前该类电池商业化应用仍然面临不少问题,比较突出的是电池阴极的氧气还原反应 (0RR) 动力学反应速率缓慢,极化过电位大造成了电池输出功率和效率的大幅降低。寻求高效、稳定且廉价的阴极催化剂是电池走向商业化应用的关键所在。王得丽教授团队致力于低铂、非铂类催化剂的设计开发以及构 - 效关系研究,期望通过理论设计和先进的物理表征手段解析催化剂的结构参数,结合实验研究揭示构建材料的构 - 效关系,为相关催化剂的设计、应用提供指导和依据。本研究采用简单的浸渍还原法以及后续的高温处理制备出表面富 Pd(5-6 个原子层厚度 ) 的有序 PdZn(O-PdZn) 纳米催化剂。碱性环境下 ORR 测试结果表明,相比于 Pd/C 和 Pt/C ,该催化剂表现出 3 倍的质量活性提升。为了更好地提升其循环稳定性,采用自发置换的策略将耐腐蚀的 Au 原子修饰在催化剂中,结果表明修饰后催化剂 (Au-O-PdZn) 经 30000 圈循环之后半波电位仅衰减 6 mV 。通过将制备的催化剂组装到锌空气电池和锂 - 氧电池中进行电化学测试,证明该催化剂具备一定的实际应用潜力。

华中科技大学研发新型催化剂 助力燃料电池商业化应用

图 1. Au 修饰的 O-PdZn 有序金属间化合物催化剂的性能评价与结构分析


2013 年初入职以来,王得丽教授课题组在低铂类催化剂的设计与构效关系研究方面取得系列性研究进展。 2018 年,课题组在 ACS Catalysis 发表低铂类 ORR 催化剂的设计与构效关系研究邀请综述 ( ACS Catal. , 2018, 8 (4), 3237-3256,DOI: 10.1021/acscatal.7b04420 ) 。 2019 年 4 月 5 日,课题组继续在 ACS Catalysis 杂志上发表题为《 One-Nanometer-Thick Pt3Ni Bimetallic Alloy Nanowires Advanced Oxygen Reduction Reaction: Integrating Multiple Advantages into One Catalyst 》的研究论文,该论文的第一作者 2016 级博士龚明星,共同第一作者 2015 级本科生邓智平。研究中作者通过简单的水热合成方法,引入 Ni 源并合理调节溶剂极性一步法合成出超细 (1 nm) 的 Pt 3 Ni 双金属纳米线,模拟结构发现其 Pt 原子利用率达到 50% 。同时研究发现,得益于超高的表面 Pt 原子利用率、超细 1D 纳米线结构以及合金化带来的电子结构效应、应力效应调控等有效提升了催化剂的 ORR 催化性能。其他相关的研究成果发表在 Nano Energy 、 Chem. Mater. 等杂志上。

华中科技大学研发新型催化剂 助力燃料电池商业化应用

图 2. Pt 3 Ni 双金属合金纳米线的形成机理示意图


以上工作得到国家自然科学基金、华中科技大学人才引进基金、中组部青年千人计划、教育部新世纪优秀人才支持计划等项目的资助。


注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

声明:“贤集网”的所有作品,版权均属于贤集网,如需转载,请注明出处;本网站转载的内容版权归原网站所有,如有侵权或其他问题, 请及时通过电子邮或者电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失

我来说几句


获取验证码
最新评论

还没有人评论哦,抢沙发吧~