氧還原催化劑的性能與價(jià)格一直是制約新能源發(fā)展最為關(guān)鍵的因素之一,獲得高性能非金屬氧還原催化劑是燃料電池研究者的夢(mèng)想。目前最被廣泛研究的碳材料氧還原催化劑多采用石墨烯,碳納米管等昂貴碳材料,且催化性能始終不能夠達(dá)到商業(yè)鉑碳催化劑的水平。因此,開發(fā)廉價(jià)高效的氧還原催化劑是目前研究的熱點(diǎn)。
近日,在國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部和中科院等大力支持下,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所徐維林研究員與邢巍研究員帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)采用普通廉價(jià)碳黑制備了一系列高效氧還原催化劑,研究成果發(fā)表在ACS catalysis上。
該團(tuán)隊(duì)通過(guò)向普通的碳黑中摻雜氟元素獲得了一種簡(jiǎn)單廉價(jià)的氧還原碳催化劑,該碳催化劑在堿性環(huán)境中的活性、壽命、抗中毒能力及長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性方面均優(yōu)于商業(yè)鉑碳催化劑和其它已經(jīng)報(bào)道的任何非鉑催化劑,氧還原起始電位高出商業(yè)碳載鉑催化劑30mV,是目前堿性體系中氧還原催化劑的最高性能之一。采用該催化劑組裝的堿性甲醇燃料電池性能優(yōu)于商業(yè)碳載鉑催化劑。該課題組成功獲得了一種性價(jià)比最高的可替代商業(yè)碳載鉑的廉價(jià)非金屬氧還原電催化劑,相關(guān)技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)專利。