设置
  • 日夜间
    随系统
    浅色
    深色
  • 主题色

新型催化剂有效提升燃料电池性能

发布时间: 2024-11-05 10:13:29 来源: 科技日报

记者10月29日从昆明理工大学获悉,该校化学工程学院与香港科技大学合作,通过制备非贵金属单原子催化剂,有效提升了燃料电池的氧还原反应活性,在燃料电池催化剂领域取得重要突破。相关成果发表于国际期刊《德国应用化学》。5kI速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

燃料电池作为一种清洁能源技术,其规模化应用面临的一大挑战是铂等贵金属催化剂的成本高昂,同时活性和耐久性也存在不足。铁-氮-碳材料是最有可能取代铂、应用于燃料电池的非贵金属催化剂。沸石咪唑型金属有机框架是合成高性能铁-氮-碳材料最有效的前驱体之一。然而,传统沸石咪唑型金属有机框架衍生制备的铁-氮-碳催化剂为微孔材料,不利于传质。此外,其活性位点为平面铁-氮结构,活性仍有待提升。5kI速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

为此,昆明理工大学博士冯东、副教授李金成、教授梅毅与香港科技大学教授邵敏华组成的研究团队,创新性地提出了一种氧化锌辅助策略。他们利用棒状氧化锌水解产生的锌离子与2-甲基咪唑反应,成功制备了氯化血红素修饰的沸石咪唑型金属有机框架薄膜。通过进一步热解,他们得到了中空管状铁-氮-碳材料。这种材料的管壁布满有层次的介孔和微孔,铁-氮活性位点可被巧妙地锚定在这些纳米孔内部,形成了弯曲应力,从而显著提高了催化活性。5kI速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

实验结果显示,铁-氮-碳材料在氧还原反应中表现出色,在碱性条件下半波电位高达0.925伏,在酸性介质中也能达到0.825伏。当这种材料作为阴极催化剂应用于质子交换膜燃料电池和锌空气电池时,电池功率密度同样表现出极高的水平。例如,氢空气条件下,其功率达每平方厘米715毫瓦,远高于传统铁-氮-碳材料每平方厘米175毫瓦的水平。5kI速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

此外,研究团队还通过原位变温高能X射线衍射和相关理论计算,深入揭示了催化剂的合成机制及其电催化氧还原反应的机理,为能源器件中高性能催化剂的设计、制备及其催化机制的研究提供了新的思路。5kI速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

记者10月29日从昆明理工大学获悉,该校化学工程学院与香港科技大学合作,通过制备非贵金属单原子催化剂,有效提升了燃料电池的氧还原反应活性,在燃料电池催化剂领域取得重要突破。相关成果发表于国际期刊《德国应用化学》。5kI速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

燃料电池作为一种清洁能源技术,其规模化应用面临的一大挑战是铂等贵金属催化剂的成本高昂,同时活性和耐久性也存在不足。铁-氮-碳材料是最有可能取代铂、应用于燃料电池的非贵金属催化剂。沸石咪唑型金属有机框架是合成高性能铁-氮-碳材料最有效的前驱体之一。然而,传统沸石咪唑型金属有机框架衍生制备的铁-氮-碳催化剂为微孔材料,不利于传质。此外,其活性位点为平面铁-氮结构,活性仍有待提升。5kI速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

为此,昆明理工大学博士冯东、副教授李金成、教授梅毅与香港科技大学教授邵敏华组成的研究团队,创新性地提出了一种氧化锌辅助策略。他们利用棒状氧化锌水解产生的锌离子与2-甲基咪唑反应,成功制备了氯化血红素修饰的沸石咪唑型金属有机框架薄膜。通过进一步热解,他们得到了中空管状铁-氮-碳材料。这种材料的管壁布满有层次的介孔和微孔,铁-氮活性位点可被巧妙地锚定在这些纳米孔内部,形成了弯曲应力,从而显著提高了催化活性。5kI速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

实验结果显示,铁-氮-碳材料在氧还原反应中表现出色,在碱性条件下半波电位高达0.925伏,在酸性介质中也能达到0.825伏。当这种材料作为阴极催化剂应用于质子交换膜燃料电池和锌空气电池时,电池功率密度同样表现出极高的水平。例如,氢空气条件下,其功率达每平方厘米715毫瓦,远高于传统铁-氮-碳材料每平方厘米175毫瓦的水平。5kI速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

此外,研究团队还通过原位变温高能X射线衍射和相关理论计算,深入揭示了催化剂的合成机制及其电催化氧还原反应的机理,为能源器件中高性能催化剂的设计、制备及其催化机制的研究提供了新的思路。5kI速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

记者3月18日从兰州大学获悉,该校动物医学与生物安全学院郑海学教授团队解析了非洲猪瘟病毒(ASFV)在猪体内感染的靶细胞,以及在靶细胞内延长感染的机制。这项研究系统阐明了ASFV感染的细胞嗜性、 美国太平洋西北国家实验室的科学家设计了一种复合装饰材料,可以储存更多二氧化碳,提供了一种既符合建筑规范,又比标准复合饰面板便宜的“负碳”选择。研究人员于18日在美国化学会春季会议上公布 记者19日从西北大学获悉,该校地质学系、大陆动力学国家重点实验室刘鹏副教授与中国地质大学(北京)李国武教授团队申请的两种新矿物,近日经国际矿物学学会新矿物命名与分类专业委员会审查、投票,均 南方财经全媒体记者马嘉璐 广州报道如何划分一般数据、重要数据、核心数据终于有了国标版“参考答案”。3月21日,国家标准GB/T 43697-2024《数据安全技术 数据分类分级规则》(以下简 21世纪经济报道记者王峰北京报道 近日,成人职业在线教育企业尚德机构(NYSE:STG)公布了其2023年第四季度及全年未经审计的财务报告。2023年第四季度,尚德机构净收入为5.42亿元(人民币,下 记者3月22日获悉,中山大学、深圳华大生命科学研究院与复旦大学的研究团队合作,揭示了多种蚊虫在不同生境下病毒的多样性、传播分布的影响因素及地理谱系特征,在多维尺度上为研究蚊虫病毒组提供 。

本文链接:新型催化剂有效提升燃料电池性能http://www.sushuapos.com/show-2-9198-0.html

声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

上一篇: 化控技术让棉花生产提质增效

下一篇: 智能预配高铁铝合金腕臂出库

热门资讯

推荐资讯

  • 日榜
  • 周榜
  • 月榜