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成果推介:燃料电池阴极催化剂和锂电池负极材料

发布时间:2020-12-29

一、应用背景

本技术属于氧还原反应催化剂/质子交换膜燃料电池阴极材料相关领域,主要应用于质子交换膜燃料电池中,作为阴极催化剂提高整个燃料电池的性能,包括输出功率以及稳定性等。

二、技术简介

本项目设计开发了一种用于燃料电池阴极的超细铂基金属间纳米晶氧还原催化剂的方法,并成功制备了尺寸约为3nm的钨掺杂的铂钴合金催化剂以及铂锌合金催化剂。

三、成果先进性

钨掺杂的铂钴合金催化剂(W-PtCo/C)在半电池测试中,半波电势达到0.95V,同时在燃料电池中循环50000圈没有明显的性能衰减;而对于铂锌合金催化剂(PtZn),我们开发了自模板的保护方法,简易地制备了3nm PtZn催化剂,该催化剂在半电池测试中,半波电势达到0.94V,同时在燃料电池中,功率密度达到~2W cm-2 (H2-O2),同时循环30000圈没有明显的性能衰减。这些结果表明,我们所开发的3nm结构有序催化剂具有优异的活性以及稳定性,在燃料电池领域具有十分广阔的应用前景,一方面该催化剂能够降低铂在燃料电池中的用量,另一方面该催化剂能够提高电池的长效稳定。

项目负责人:

李箐,教授,博士生导师,现为华中科技大学材料科学与工程学院教授,材料物理与化学中心主任。主要从事电催化、质子交换膜燃料电池、材料化学等领域的研究。入选中组部高层次人才计划。已在SCI英文期刊上发表学术论文100余篇,其中J. Am. Chem. Soc., Nat. Commun.等影响因子10以上的国际顶级杂志30余篇。论文共被引用7000余次,H指数为42。17篇文章被评为ESI热点和高引用论文,申请/授权美国/中国专利十余项。主持/参与国家自然科学基金面上项目, 国家重点研发计划“材料基因工程关键技术与支撑平台”专项,湖北省技术创新专项重大项目等多个项目。

主要研究方向:

现从事网络存储技术,大规模并行存储系统,磁盘阵列技术,固态盘技术,存储安全与备份技术等研究。现从事网络存储技术,大规模并行存储系统,磁盘阵列技术,固态盘技术,存储安全与备份技术等研究。窗体底端

质子交换膜燃料电池(PEMFC)/电催化, CO2还原和电解水(氢析出和氧析出),金属纳米催化剂的制备和表征和新型二次电池(锂/钠电池)等方面。

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