基于MOFs材料的非贵金属氧还原电催化剂研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFCs)因具有清洁、高效、安静、功率密度高、工作温度低、启动和功率匹配快等优点在新能源汽车领域备受青睐.由于PEMFCs阴极使用高载量的铂(Pt)基催化剂,其成本一直居高不下,大大阻碍了燃料电池汽车商业化进程.开发替代的高活性、高稳定性非贵金属催化剂被认为是终极解决方案.在众多类型的非贵金属催化剂中,碳-氮-过渡金属系列非贵金属催化剂表现出的ORR活性和寿命尤其值得关注.基于金属有机框架材料(MOFs)的非贵金属ORR电催化剂具有优异的性能而被广泛研究.本文通过介绍MOFs材料的特点与优势,综述了近年来国内外基于MOFs材料的碳-氮-过渡金属ORR电催化剂研究现状,主要包括Fe基MOFs催化剂、Co基MOFs催化剂、双金属MOFs催化剂等,并针对研究中遇到的瓶颈与挑战进行分析与展望,指出未来需要面向膜电极的活性、稳定性等进行深入研究.