記者日前從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校高敏銳教授課題組研制出一種高抗氨毒化的鎳基堿性膜燃料電池陽極催化劑，在特定膜電極組裝中，它能保持95％的初始峰值功率密度和88％的初始電流密度，遠(yuǎn)超商業(yè)鉑碳催化劑。相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學(xué)會(huì)志》。
氫氧燃料電池由于比能量高和零排放等優(yōu)點(diǎn)，有望在國家“雙碳”目標(biāo)中扮演重要的角色。然而，商業(yè)鉑碳催化劑極易被氫氣燃料中的微量氨氣毒化而導(dǎo)致失活。尤其是在堿性膜燃料電池中，鉑基催化劑的氫氣氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)緩慢，其與氨毒化協(xié)同作用，加速電池性能的衰退。因此，設(shè)計(jì)高活性、高抗氨毒化的新型陽極催化劑是堿性膜燃料電池實(shí)用化過程中亟須解決的難題。
鉬鎳合金是高效氫氧化催化劑。研究人員發(fā)現(xiàn)，將鉻摻雜入鉬鎳合金，兩者協(xié)同作用可大大削弱了氨吸附。旋轉(zhuǎn)圓盤電極測(cè)試表明，該催化劑在特定條件下電化學(xué)循環(huán)1萬次性能幾乎沒有損失。在實(shí)際的堿性膜燃料電池中，以該催化劑作為陽極組裝的器件在特定條件下可保留95%的初始峰值功率密度。衰減全反射-表面增強(qiáng)紅外吸收光譜測(cè)試表明，經(jīng)鉻調(diào)制的此種催化劑表面則沒有任何氨吸附峰的存在。
《美國化學(xué)會(huì)志》審稿人高度評(píng)價(jià)該工作，認(rèn)為“這是一項(xiàng)重要的工作，對(duì)于研制抗氫氣中不純雜質(zhì)分子毒化的電催化劑提供了重要的借鑒”“該工作將進(jìn)一步推進(jìn)堿性膜燃料電池技術(shù)的實(shí)用化”。（陳婉婉）
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