鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1459次 | 2019年06月04日
甲醇燃料電池與氫燃料電池
甲醇燃料電池具有工作效率高、環(huán)境友好等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備。相比于氫能源,甲醇是一種更加便宜的液態(tài)燃料,便于存儲(chǔ)、易運(yùn)輸,且具有更高的理論能量密度,因此,甲醇燃料電池在新能源汽車、便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域具有非常好的應(yīng)用潛力。
然而,甲醇燃料電池雖好,也有制約其進(jìn)一步發(fā)展的短板——催化劑。目前,甲醇燃料電池的催化劑主要采用鉑納米材料制成,但是傳統(tǒng)鉑納米材料在制備過程中,會(huì)產(chǎn)生毒化、析出等副作用,使得鉑納米催化劑的有效面積活性和質(zhì)量活性逐漸降低,嚴(yán)重影響了甲醇燃料電池的使用壽命。此外,制備鉑納米材料所需的金屬鉑儲(chǔ)存量低、價(jià)格昂貴、成本高,十分不利于電池的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。因此,制備高活性、穩(wěn)定性好的催化劑,對(duì)甲醇燃料電池的進(jìn)一步大規(guī)模應(yīng)用具有重要意義。
為了提高甲醇燃料電池催化劑的催化活性和穩(wěn)定性,人們已通過多種方法制備出了具有不同結(jié)構(gòu)的鉑及鉑基納米催化劑,例如:具有高指數(shù)晶面的鉑納米粒子、空心鉑鈀合金、鉑鎳合金、銀鉑合金等,但這些材料的制備方法大多工序復(fù)雜、反應(yīng)周期長(zhǎng),而且并不能很好的解決上述催化活性和穩(wěn)定性問題。
中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所李越研究員團(tuán)隊(duì)采用激光誘導(dǎo)法成功制備出三維多孔金銀鉑三元合金納米材料催化劑(spongyAuAgPtNSs)。該項(xiàng)研究結(jié)果從一定程度上解決了燃料電池使用時(shí)催化劑催化活性不高、穩(wěn)定性差和電池使用壽命短等問題。而且,該制備方法為新型鉑基納米催化劑的制備提供了一種嶄新的設(shè)計(jì)思路,同時(shí)為發(fā)展高效穩(wěn)定的燃料電池奠定了良好的材料基礎(chǔ)。