華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院王得麗教授研究團隊近日在燃料電池氧還原電催化劑研究上取得重要突破，得到國家自然科學(xué)基金、華中科技大學(xué)人才引進基金、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃等項目的資助。

王得麗教授團隊通過簡單的水熱合成方法，引入鎳源并合理調(diào)節(jié)溶劑極性，一步法合成出超細(1nm)的Pt3Ni雙金屬納米線，模擬結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)其Pt原子利用率達到50%。同時研究發(fā)現(xiàn)，得益于超高的表面Pt原子利用率、超細1D納米線結(jié)構(gòu)以及合金化帶來的電子結(jié)構(gòu)效應(yīng)、應(yīng)力效應(yīng)調(diào)控等有效提升了催化劑的氧氣還原反應(yīng)(ORR)催化性能。

燃料電池、金屬-空氣電池等以其操作簡單、高效環(huán)保等諸多優(yōu)點在可移動電源領(lǐng)域備受關(guān)注。但目前該類電池商業(yè)化應(yīng)用仍然面臨不少問題，比較突出的是電池陰極的ORR動力學(xué)反應(yīng)速率緩慢、極化過電位大，造成了電池輸出功率和效率的大幅降低。尋求高效、穩(wěn)定且廉價的陰極催化劑是電池走向商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵所在。