中美大學教授聯合開發便宜耐久的燃料電池催化劑

29日，記者從湖南大學獲悉，該校黃宏文教授課題組，與美國阿克倫大學彭振猛教授合作，研制出了一種可用于質子交換膜燃料電池陰極的新型催化劑。這種催化劑不僅兼具優異的催化活性與耐久性，還便宜。這一成果的出現，將有望大大降低質子交換膜燃料電池技術的商用成本，推動該類高效燃料電池在電動車上的使用。這一成果，日前發表于國際期刊《美國化學會志》雜志上。

質子交換膜燃料電池清潔、高效，是下一代電動車的理想驅動電源。不過，這一電池技術大規模商業化使用尚存在一大障礙，即現有技術中實現它的陰極氧還原反應，不得不使用大量貴金屬鉑作為電極催化劑。因此，要怎么樣研制出兼具高活性與耐久性的催化劑，降低貴金屬鉑的使用量，是范疇內的研究熱點。

據悉，近年來有科學研究發現，鉑與過渡金屬形成的鉑基合金，也是一種提高催化劑活性的有效辦法。不過，在燃料電池強腐蝕性電極環境的工況下，過渡金屬元素易易被溶介紹出，導致催化劑組分發生變化，影響催化劑的耐久性。

為解這一“尷尬”，黃宏文團隊引入化學元素周期表主族的鎵金屬元素，研制出了新型的超細鉑鎵二元合金納米線催化劑。探測聲明，該催化劑的質量活性是目前商用鉑催化劑的10倍以上。同時，其在循環使用30000次后，質量活性僅降低了15.8%。（商用鉑催化劑質量活性損失為79.6%）。而在將鉑鎵合金納米線作為陰極催化劑組裝成質子交換膜燃料電池后，進行的單電池探測結果也聲明，其最大功率密度高于商用的鉑催化劑。從而再度證明了該種催化劑的“價廉物美”性。

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