质子交换膜燃料电池电极催化剂的研究进展

催化剂的研究对降低质子交换膜燃料电池(PEMFC)的成本及其发展具有重要意义。介绍了PEMFC中阳极催化剂和阴极催化剂的研究进展。并根据目前的研究现状,提出了开发低铂含量合金电催化剂,无铂金属大环螯合物,以及其他具有同时可传导电子和质子能力的新型聚合物或带有吡啶形式N原子的碳化微孔聚合物为载体的催化剂可能成为研究热点。

双功能氧电极催化剂LaNiO_3掺杂改性的研究

采用溶胶 凝胶法制备了钙钛矿型双功能氧电极催化剂LaNiO3及其B位掺杂不同比例的Co和Fe系列,用X射线衍射分析(XRD)技术对催化剂进行了表征定性,并采用稳态阴阳极极化曲线和循环伏安方法考察了各种催化剂的氧还原和氧析出催化活性.结果表明,钙钛矿型催化剂LaNi0.8Fe0.2O3和LaNi0.8Co0.2O3用在双功能氧电极上具有良好的双向催化性能.

新型纳米结构推动燃料电池电极催化剂的发展

燃料电池是一种不受卡诺循环限制、清洁高效地将化学能转化为电能的能源转换装置。电催化剂是燃料电池的核心部件，在很大程度上决定了最终的放电性能。目前，碳载纳米铂（Pt／C）是最被广泛使用的燃料电池阳极燃料氧化反应和阴极氧气还原反应（ORR）的电催化剂。

MnO@N-C双功能氧电极催化剂的制备与电化学性能

为了解决锰氧化物氧电极催化剂导电性差的问题,并进一步提高其催化活性,引入沸石咪唑酯骨架结构(ZIF8)材料与二氧化锰(MnO_(2))材料复合,经高温煅烧后,制得具有高稳定性和双功能催化活性的MnO@N-C催化剂。采用SEM、XRD、XPS对MnO@N-C催化剂进行表征,并将其用于锌空气电池,考察该催化剂的催化性能和电池性能。结果表明:ZIF8的加入为材料提供了丰富的氮(N)源和碳(C)源,增加了催化活性位点,提高了催化剂的导电性和活性,同时,通过2种材料之间的协同作用,使MnO@N-C催化剂实现了较高的双功能性能;催化剂在碱性电解液中的氧还原(ORR)半波电位为0.78 V,与Pt/C催化剂(0.81 V)相接近,同时MnO@N-C催化剂还具有较低的Tafel斜率(113.74 mV/dec);在10 mA/cm^(2)下催化剂的氧析出(OER)电位E_(j=10)为1.66 V,与贵金属催化剂IrO_(2)(1.66 V)相当;使用MnO@N-C催化剂组装的锌空气电池峰值功率密度达到121 mW/cm^(2),在10 mA/cm^(2)下可稳定循环80 h,显示MnO@N-C催化剂具有优异的电化学循环稳定性,是一种非常有前途的高性能锌空气电池氧电极双功能催化剂。

锌空气电池钴铁基电催化剂的制备方法

氧电极的氧析出反应(OER)和氧还原反应(OER)的缓慢的动力学,是影响锌空气电池发展的制约因素,高效稳定的电催化剂是使OER和ORR快速发生的重要途径。综述了应用于锌空气电池阴极部分的CoFe基电催化剂的制备方法和催化性能方面的进展。

碱性燃料电池中氢电极催化剂的研究

Ｐｔ是燃料电池中氢氧化所常用的一种催化剂。为了提高Ｐｔ的利用率，充分发挥Ｐｔ的催化性能，制备出高度分散、载量低的Ｐｔ／Ｃ催化剂。研究了Ｐｄ、Ｎｉ、Ｂｉ、Ｌａ对Ｐｔ／Ｃ催化剂的影响，并以各种催化剂制备成电极，测量了电极的极化曲线。发现Ｐｔ－Ｎｉ－Ｌａ／Ｃ是一种很好的氢电极催化剂。

过渡金属碳化物负载的高性能纳米电极催化剂第一性原理研究

质子交换膜燃料电池因其环境友好,能量转换效率高,便携等优点受到研究者们的广泛关注.其传统的催化剂为Pt/C(Pt负载在炭黑上),但是Pt/C催化剂存在的Pt价格昂贵且易CO中毒、炭黑易腐蚀等问题,限制了质子交换膜燃料电池的广泛应用.亟待寻求廉价、高效、稳定的新型电极催化剂.运用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,从原子、电子层面对过渡金属碳化物负载的纳米金属体系进行了对比研究,设计和筛选出了催化活性好、稳定性高的纳米复合催化剂,为新型电极催化剂的优化设计提供了理论指导.

碳载纳米Pt及纳米Pt-WO_3电催化剂的制备与表征

通过电化学方法 ,在碳载体表面沉积了纳米Pt及纳米Pt WO3 表面电催化剂。运用循环伏安和扫描电子显微镜技术对催化剂电极进行了表征。结果表明 :电沉积的碳载Pt电催化材料是粒度均匀的纳米颗粒。碳载Pt WO3 电催化材料是由纳米颗粒组成的柱状结构 ,直径均匀 ,定向平行排列 。

一种三维电极反应器的粒子电极催化剂填料及其制备方法

该发明公开了一种三维电极反应器的粒子电极催化剂填料（简称催化剂填料）及其制备方法。催化剂填料由改性活性炭和涂膜活性炭组成，按质量分数计，其中改性活性炭为60％～70％，涂膜活性炭为30％～40％。

固体高分子型燃料电池电极催化剂

日本首都大学与大阪大学新近共同开发成功固体高分子型燃料电池（PEFC）电极用新型催化剂，通常使用的催化剂多为白金。此次研发的催化剂则是一种白金与WC颗粒等组成的复合材料，既保持了PEFC的发电性能又大大减少了白金用量，降低了电极制造成本。新型催化剂是将白金、碳和WC颗粒混合，通过强力机械处理而复合，从而提高了单位白金用量中高活性白金的比率。

甲醇燃料电池的电极催化剂研究

1、前言在直接甲醇燃料电池(DMFC)中,电极催化剂是与离子交换膜片同等最重要的部件。在 DMFC 用的电极催化剂的最大难点是阳极上的甲醇氧化反应的超电压这个很大的问题。其原因主要是由于甲醇在氧化的过程中所产生的中间生成物 CO

贵金属在直接甲醇燃料电池催化剂的应用

电极催化剂是燃料电池组件中的关键,直接影响着电池性能及燃料电池的产业化进程。综述了直接甲醇燃料电池电极催化剂中贵金属的应用。从燃料电池的阳极催化剂和阴极催化剂2个方面阐述了应用贵金属的研究进展,并对其未来发展进行了展望。

金属-空气电池氧还原反应催化剂研究进展

氧还原电极催化剂是金属-空气电池的关键电极材料,综述了金属-空气电池氧还原电极催化剂的研究进展,包括贵金属及其合金、过渡金属氧化物以及过渡金属有机大环化合物等催化剂。过渡金属氧化物因价格低廉、性能优良而具有广阔的应用前景。通过对各种氧还原反应催化剂性能进行比较,认为未来金属-空气电池发展的关键在于寻求更高性价比的氧还原反应催化剂。

我国科学家找到新型电极催化剂将二氧化碳转化成液体燃料

中国科技大学化学与材料科学学院谢毅、孙永福及其研究团队,近日找到一种新的电极催化剂,可以将二氧化碳转化成液体燃料。 研究人员利用钴和氧化钴混合物特定的原子排列方法,让原先并不具有二氧化碳催化活性的材料转化为超越早前所有报道过的电催化剂,相关研究成果发表在2016年1月7日出版的《自然》杂志上。

MNbO_(4)/生物质碳复合催化剂的制备和催化性能研究

开发一种适用于非碘体系染料敏化太阳能电池(DSSC)的对电极(CE)催化剂对太阳能的开发利用具有重要的意义。在这项工作中,通过共沉淀法合成了铌基双金属氧化物(MNbO_(4),M=Al,Fe)以及相应的与生物质衍生碳(BC)复合催化剂(MNbO_(4)/BC,M=Al,Fe)。采用X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜对制备的四种材料进行结构和形貌的表征。结果表明,AlNbO_(4)和FeNbO_(4)为高结晶度的单斜相;AlNbO_(4)/BC和FeNbO_(4)/BC是AlNbO_(4)和FeNbO_(4)与三维多孔BC骨架的复合材料。由电催化性能测试和光伏性能测试可知,AlNbO_(4)/BC和FeNbO_(4)/BC催化剂与Cu^(2+)/Cu^(+)电解液界面的电荷转移电阻(R_(ct))比AlNbO_(4)和FeNbO_(4)小,分别为4.27和11.21Ω·cm^(2)。此外,AlNbO_(4)/BC组装的DSSC获得了3.94%的光电能量转换效率,优于Pt基的DSSC(3.29%)。MNbO_(4)/BC复合催化剂在非碘体系的DSSC中被首次探究。

乙醇在碳载纳米Pt及纳米Pt-WO_3电极上的催化氧化

将纳米Pt/玻碳和纳米Pt -WO3 /玻碳电极应用于乙醇的电催化氧化 ,发现所制备的催化剂电极具有较高的电催化活性。

MnWO_(4)/生物质衍生碳纳米复合催化剂的制备及催化性能

通过共沉淀法合成了双金属氧化物MnWO_(4)镶嵌生物质衍生碳(MnWO_(4)/BC)纳米复合催化剂,并将其作为对电极(counter electrode,CE)催化剂组装了染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell,DSSC),探究了MnWO_(4)/BC在非碘体系中的催化性能和光伏性能。结果表明:在铜氧化还原(Cu^(2+)/Cu^(+))电对DSSC中获得的光电能量转换效率(power conversion efficiency,PCE)为3.57%(D35)和1.59%(Y123),高于Pt电极的PCE(3.12%,1.16%);50次连续循环伏安测试表明,MnWO_(4)/BC催化剂具有较好的电化学稳定性。

CO_2制液体燃料新型催化剂

中国科技大学化学与材料科学学院近日找到一种新的电极催化剂，可以将CO2转化成液体燃料。研究人员利用钴和氧化钴混合物特定的原子排列方法，让原先并不具有CO2催化活性的材料转化为超越早前所有报道过的电催化剂，相关研究成果发表在《自然》杂志上。

我科学家“点铁成金” 燃料电池催化剂贵金属替代研究获突破

在燃料电池领域，目前使用性能相对稳定的金属铂作为电极催化剂。然而，铂的稀缺与昂贵限制了燃料电池的大规模应用。中科院大连化物所包信和院士带领的团队，创造性地给金属铁纳米催化剂穿上碳纳米层“铠甲”，提高了铁基催化剂在燃料电池中的稳定性和抗中毒能力，为未来非贵金属催化剂最终在燃料电池中的应用指明了方向。相关研究成果发表在2013,

俄科学家研发可代替金属铂的廉价燃料电池催化剂

据科技部网站2017年3月27日报道，俄罗斯新西伯利亚国立大学与俄罗斯科学院西伯利亚分院无机化学研究所的科学家们联合研发出一种新的合金（铱和钴的固态熔体），可用来替代昂贵的金属铂作为燃料电池的催化剂。燃料电池的能源转化效率较高，先前电极催化剂多使用金属铂作为催化剂，但其会在反应中发生熔解，而且由于价格昂贵，含有铂的金属电极占到了燃料电池总成本的70％以上。而铱的价格比铂便宜一半，添加钴后，催化剂的成本就更低廉，而且使用寿命也更长。