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含氮碳载过渡金属催化剂为氢燃料电池的迭代发展助力

来源:钜大LARGE    2018-12-12    点击量:44

新能源汽车氢燃料电池与赚钱平台谁能成为未来主流电池?这是从新能源汽车问世以来,学术界和汽车生产厂商一直在争论的焦点,但却迟迟没有定论。


一方面,赚钱平台发展速度快,造价成本低,占据了目前新能源汽车电池的主流,另一方面,氢燃料电池续航能量强,补充能源速度快,通用、奥迪、丰田、本田等厂商正在积极推进。


不过,在杭州电子科技大学副教授秦海英看来,氢燃料电池技术,将成为未来新能源汽车的主流。“氢燃料电池并非新物种,由于其反应产物只有水,故被定性为清洁燃料,早在上个世纪便被广泛运用至美国航空器。时至今日,部分氢燃料电池量产车已投入运营使用,可行性毋庸置疑。”


而秦海英去年完成结题的浙江省自然科学基金项目“含氮碳载过渡金属催化剂上氧还原反应的原位研究”更是为氢燃料电池的迭代发展提供了基础研究支持。


秦海英介绍,含氮碳载过渡金属催化剂是一种具有良好应用前景的非铂阴极催化剂,但与商业化的铂催化剂相比还有一定的距离,阐明过渡金属催化剂中催化活性位的物理本质和作用机制是解决该问题的关键,将为高比能燃料电池移动分布式电站等的发展提供基础研究保障。


研究期间,秦海英课题组还与上海同步辐射光源BL15U1线站建立了一套燃料电池的原位X射线吸收精细结构联合X射线衍射测试系统,实现了对在燃料电池中工作的含氮碳载过渡金属催化剂进行原位测试,直接获得含氮碳载过渡金属催化剂在催化反应过程中的电子态结构、原子近邻结构和过渡金属物相的变化。


据悉,通过X射线衍射测试系统的建立,课题组直接获得含氮碳载过渡金属催化剂在催化反应过程中的价态变化、物相演变和电子态结构的变化,并初步建立了原位拉曼光谱燃料电池测试方法,对于推动燃料电池的发展具有重要的科学意义。

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