中美合作燃料电池阴极高效氧还原催化剂研究获突破

中美合作燃料电池阴极高效氧还原催化剂研究获突破

北京大学、苏州大学，以及美国布鲁克海文国家实验室的研究人员组成的联合研发团队在燃料电池阴极高效氧还原催化剂研究方面取得重大突破：通过化学油相合成并精细表征了具有特殊结构的六方PtPb合金纳米片，评价了该材料的氧还原和醇氧化催化性能，并基于量化计算结果证明，膨胀晶格应力对Pt（110）面的催化性能有较大的促进作用。这一全新活性位点的提出突破了人们对晶格应力作用的传统理解，为高性能电催化材料的设计和开发指出了新方向，也为下一代高性能、低成本燃料电池电催化剂的结构设计提供了新思路。

该联合研发团队设计开发了一种基于膨胀晶格应力的新型催化剂。实验结果发现，该催化剂的比质量和面积活性分别达到了7.8mA/ cm2和4.3A/mg Pt，比商业Pt/C分别高出27倍和34倍。进一步研究发现，膨胀性应力能够减弱含氧中间体对Pt（110）面上“桥式位点”的吸附强度，进而提高氧还原催化性能。 (W.KX)