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青島能源所成功制備石墨炔基高效燃料電池陰極催化劑

2018-09-26 10:46
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從中國科學院處獲悉,在中國科學院院士李玉良的指導下,中科院青島生物能源與過程研究所研究員黃長水帶領碳基材料與能源應用研究組設計了一種苯環中部分碳原子與氫相連的新型石墨炔基碳材料(HsGDY)催化劑。該材料的設計和實現是在研究組前期成功合成與應用大量石墨炔基材料的基礎上完成的。

據了解,得益于HsGDY的獨特結構,在對其進行后處理過程中,碳基材料與能源應用研究組準確控制了氮的摻入類型,選擇性摻入對燃料電池陰極電催化最有效的吡啶氮原子,從而實現了優異的催化性能。同時,HsGDY具有六邊形的大孔,其分子孔徑達1.63 nm,有利于催化反應過程中反應物和產物的傳質。通過電化學測試發現,吡啶氮摻雜的HsGDY在堿性條件下表現出了優于商業碳載鉑催化劑的超高活性。其在0.85 V電位下的電流密度為商業碳載鉑催化劑的1.6倍,同時具有比碳載鉑更好的穩定性和抗甲醇中毒能力。吡啶氮摻雜的HsGDY作為新型燃料電池陰極催化劑替代傳統鉑基催化劑,展現了巨大的潛力。這種通過碳材料結構設計,實現異原子的準確摻雜的方法,也為制備其他摻雜型納米材料提供了新的思路。

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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