久久一日本道色综合久久_免费观看a级视频

国产成人亚洲欧美91_在线看片免费人成视频丨_久久免費视频精品_在线观看网站深夜免费A√

加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地，率先建成國(guó)家高水平科技智庫，率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

首頁 > 傳媒掃描

【中國(guó)科學(xué)報(bào)】燃料電池催化劑如何能物美價(jià)廉

納米工程和原子設(shè)計(jì)或是答案

2019-04-09 中國(guó)科學(xué)報(bào) 韓揚(yáng)眉

【字體：大中小】

語音播報(bào)

　　當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月4日，中科院院士、清華大學(xué)教授李亞棟團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授吳宇恩團(tuán)隊(duì)在Chem上發(fā)表綜述文章，聚焦如何通過納米工程降低質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑的貴金屬含量，以及通過化學(xué)手段提升非貴金屬催化劑的活性和穩(wěn)定性，并梳理氧還原催化劑目前存在的問題和未來發(fā)展方向。

　　目前，貴金屬鉑的儲(chǔ)量十分有限，價(jià)格逐年上漲。根據(jù)美國(guó)能源局（DOE）發(fā)布的目標(biāo)，到2020年，鉑用量應(yīng)降至0.125g/kw以下，長(zhǎng)期目標(biāo)是催化劑用量小于0.05g/kw。因此，如何在保證高活性和穩(wěn)定性的情況下，降低催化劑中的鉑含量，甚至實(shí)現(xiàn)無鉑或其他貴金屬的使用，已成為國(guó)內(nèi)外科學(xué)家所要攻克的難題之一。

　　論文第一作者、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生王瀟乾告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：“對(duì)于含鉑催化劑來說，關(guān)鍵問題首先是鉑含量低的催化劑合成工藝較為復(fù)雜，這會(huì)帶來附加成本，且絕大部分含鉑催化劑，都還不能實(shí)現(xiàn)DOE 2020年目標(biāo)?！?/p>

　　此外，大部分催化劑的性能都是在室溫的旋轉(zhuǎn)電極測(cè)試中評(píng)估，該方法雖然快捷廉價(jià)，但測(cè)出的性能與燃料電池的最終實(shí)際功能相差較大。“我們急需一種新型的、更加接近真實(shí)燃料電池運(yùn)行條件的評(píng)估催化劑的測(cè)試手段?！蓖鯙t乾說。

　　而非貴金屬催化劑最大的問題則在于酸的耐受性。這是因?yàn)橘|(zhì)子交換膜燃料電池是在酸性環(huán)境下運(yùn)行的，目前也只有少量催化劑能在酸性條件下達(dá)到和商業(yè)Pt/C接近的水準(zhǔn)。

　　研究人員分析了納米非貴金屬催化劑和單原子催化劑，前者目前難以在酸性條件下表現(xiàn)出足夠高的活性和穩(wěn)定性，原因在于，在酸性和高電位的共同作用下，鐵、鈷、鎳和銅等非貴金屬易被氧化，造成催化劑失活；而后者，如（Fe，Co）/N-C催化劑可在酸性環(huán)境中較長(zhǎng)時(shí)間保持活性，但背后機(jī)制尚不清楚。

　　李亞棟和吳宇恩團(tuán)隊(duì)在單原子非金屬催化劑領(lǐng)域有著多年的研究積累。研究人員告訴記者，未來，隨著更多大比表面積載體的開發(fā)和對(duì)載體與金屬之間相互作用的逐步理解，有望實(shí)現(xiàn)高負(fù)載的單原子催化劑。另外，明確電催化氧還原反應(yīng)在原子層面上的反應(yīng)機(jī)理，探究催化活性和催化劑結(jié)構(gòu)之間的“構(gòu)效關(guān)系”，以及尋找實(shí)現(xiàn)單原子催化劑大規(guī)模制備的技術(shù)手段等也是未來的研究方向。

　　（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2019-04-09 第4版綜合)

　　質(zhì)子交換膜燃料電池是一種可直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，是一種高效、溫和的清潔能源技術(shù)，在便攜式移動(dòng)電源和新能源汽車中具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，目前高效且穩(wěn)定的氧還原催化劑都含有較多的貴金屬鉑，使質(zhì)子交換膜燃料電池成本居高不下，走進(jìn)市場(chǎng)“步履維艱”。
　　當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月4日，中科院院士、清華大學(xué)教授李亞棟團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授吳宇恩團(tuán)隊(duì)在Chem上發(fā)表綜述文章，聚焦如何通過納米工程降低質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑的貴金屬含量，以及通過化學(xué)手段提升非貴金屬催化劑的活性和穩(wěn)定性，并梳理氧還原催化劑目前存在的問題和未來發(fā)展方向。
　　目前，貴金屬鉑的儲(chǔ)量十分有限，價(jià)格逐年上漲。根據(jù)美國(guó)能源局（DOE）發(fā)布的目標(biāo)，到2020年，鉑用量應(yīng)降至0.125g/kw以下，長(zhǎng)期目標(biāo)是催化劑用量小于0.05g/kw。因此，如何在保證高活性和穩(wěn)定性的情況下，降低催化劑中的鉑含量，甚至實(shí)現(xiàn)無鉑或其他貴金屬的使用，已成為國(guó)內(nèi)外科學(xué)家所要攻克的難題之一。
　　論文第一作者、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生王瀟乾告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：“對(duì)于含鉑催化劑來說，關(guān)鍵問題首先是鉑含量低的催化劑合成工藝較為復(fù)雜，這會(huì)帶來附加成本，且絕大部分含鉑催化劑，都還不能實(shí)現(xiàn)DOE 2020年目標(biāo)?！?br/>　　此外，大部分催化劑的性能都是在室溫的旋轉(zhuǎn)電極測(cè)試中評(píng)估，該方法雖然快捷廉價(jià)，但測(cè)出的性能與燃料電池的最終實(shí)際功能相差較大?！拔覀兗毙枰环N新型的、更加接近真實(shí)燃料電池運(yùn)行條件的評(píng)估催化劑的測(cè)試手段?！蓖鯙t乾說。
　　而非貴金屬催化劑最大的問題則在于酸的耐受性。這是因?yàn)橘|(zhì)子交換膜燃料電池是在酸性環(huán)境下運(yùn)行的，目前也只有少量催化劑能在酸性條件下達(dá)到和商業(yè)Pt/C接近的水準(zhǔn)。
　　研究人員分析了納米非貴金屬催化劑和單原子催化劑，前者目前難以在酸性條件下表現(xiàn)出足夠高的活性和穩(wěn)定性，原因在于，在酸性和高電位的共同作用下，鐵、鈷、鎳和銅等非貴金屬易被氧化，造成催化劑失活；而后者，如（Fe，Co）/N-C催化劑可在酸性環(huán)境中較長(zhǎng)時(shí)間保持活性，但背后機(jī)制尚不清楚。
　　李亞棟和吳宇恩團(tuán)隊(duì)在單原子非金屬催化劑領(lǐng)域有著多年的研究積累。研究人員告訴記者，未來，隨著更多大比表面積載體的開發(fā)和對(duì)載體與金屬之間相互作用的逐步理解，有望實(shí)現(xiàn)高負(fù)載的單原子催化劑。另外，明確電催化氧還原反應(yīng)在原子層面上的反應(yīng)機(jī)理，探究催化活性和催化劑結(jié)構(gòu)之間的“構(gòu)效關(guān)系”，以及尋找實(shí)現(xiàn)單原子催化劑大規(guī)模制備的技術(shù)手段等也是未來的研究方向。
　?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2019-04-09 第4版綜合)

打印