中科大研制出新型燃料电池阳极催化剂或将解决碱性膜燃料电池实用化难题

2023年08月23日 14:02:30来源：化工仪器网作者：小王点击：4906

　　【化工仪器网项目成果】燃料电池，又称电化学发生器，是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。在理想情况下，燃料电池不受卡诺循环效应的限制，原材料是内部燃料与氧气，因此排出的有害气体极少且能聊效率很高。尤其是在强调绿色可持续发展的现在，燃料电池节能高效的特点直接被赋予了很高的期望度。

　　碱性膜燃料电池是燃料电池(AMFC)中较为特殊的一种。与传统酸性质子交换膜燃料电池(PEMFC)相比，由于其具备更高的总反应活性和更大的电化学响应区，因此在温和条件下，AMFC的电化学效率和燃料利用率都更加优秀。

　　但与此同时，AMFC存在一个较为致命的缺点——稳定性及催化剂的选择。AMFC由于需要在碱性环境下进行电化学反应，因此电极及膜材料容易受到水解、氧化还原反应等情况的影响，稳定性很难控制。传统PEMFC采用的是铂催化剂，但商业铂碳催化剂极易被氢气燃料中的氨气毒化而导致性能降低，并且还会因为与氨毒化协同作用，加速电池性能的衰退。根据目前的研究来看，AMFC理想的催化材料为镍、钴基催化剂。

　　而就在最近，中国科技大学高敏锐教授课题组成功研制出一种高抗氨毒化的镍基碱性膜燃料电池阳极催化剂，这种催化剂有望解决现有碱性膜燃料电池所面临的实用化难题。据了解，这种高抗氨毒化的镍基碱性膜燃料电池阳极催化剂，在阳极含10 ppm氨的膜电极组装中，能保持95%的初始峰值功率密度和88%的初始电流密度，远超商业铂碳催化剂。

　　目前相关成果已经发表在国际学术期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上，感兴趣的读者可以查阅观看。

　　编辑点评：碱性燃料电池是目前绿色能源发展中重要地一个课题，同时也是绿氢产业发展过程中需要突破的一个关键节点。随着催化剂问题的解决，氢能能够实现高效稳定的利用，后期交通运行运输乃至我们的生活都有可能受其影响，收获巨大改变。

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