伯克利和阿貢實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)燃料電池用高活性新類別納米催化劑

目前，下述兩種反應(yīng)的最佳電催化劑由鉑納米顆粒分散在碳上組成。鉑(Pt)對(duì)于燃料電池(金屬空氣電池)中的陰極氧還原反應(yīng)(ORR)以及堿性電解槽中的氫進(jìn)化反應(yīng)(HER)均是高效的電催化劑。

美國伯克利和阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)于2014年2月底宣布，發(fā)現(xiàn)了一種新的雙金屬納米催化劑，可應(yīng)用于燃料電池和水－堿電解槽，其效率更高，成本更低，其活性比美國能源部設(shè)定的2017年目標(biāo)要高出一個(gè)數(shù)量級(jí)新的催化劑，為多面空心鉑和鎳(Pt3Ni)的納米框架，其特性是與當(dāng)今燃料電池和堿性電解槽使用的最好的鉑催化劑相比，有更高的效率和低得多的成本。美國能源部勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室和阿貢國家實(shí)驗(yàn)室(ANL)，之間的合作成果已發(fā)表在《科學(xué)(Science)》雜志上。圖1顯示了新的雙金屬納米催化劑與其他催化劑的活性比較。

圖1 條形圖顯示，Pt/C、Pt多晶電極、IL－封裝的Pt3Ni納米框架/C、PtNi-Meso-TF和 Pt3Ni-Skin電極(111)，與Pt/C相比，相應(yīng)的改進(jìn)因素