研究人員為燃料電池開發了低成本,更高效的納米結構
加州大學洛杉磯分校亨利·薩姆厄里工程與應用科學學院的研究人員領導一個研究團隊,開發出使用三種金屬化合物制成的納米結構,在降低生產成本的同時,增加了燃料電池的效率和耐久性。他們的方案解決了這項技術一直停滯不前的棘手問題。 加州大學洛杉磯分校材料科學與工程專業副教授,這項研究的首席研究員Yu Huang,將研究成果發表在6月12日的《科學》期刊上。 質子交換膜燃料電池作為清潔能源技術,有著廣泛的應用包括在零排放汽車上的使用。燃料電池的工作原理是引發氫燃料和空氣中的氧氣發生化學反應產生電力,而且它們產生的副產品是水而不是傳統汽車排放的污染物和溫室氣體。 發生在質子交換膜燃料電池中的化學反應是由金屬催化的。這些化學反應中有一個是氧化還原反應,它通常使用的鉑作為催化劑。但鉑的高成本一直是阻礙廣泛采用燃料電池的主要因素。科學家們研究了替代催化劑包括用鉑–鎳化合物,但到目前為止,沒有得到一個可行的解決方案。 研究人員使用了一種被稱......閱讀全文
新型燃料電池陰極非金屬催化劑問世
中科院過程工程研究所生化工程國家重點實驗室王丹研究員團隊日前研發出一種雜化氮摻雜的石墨炔,在催化燃料電池陰極氧還原反應(ORR)中顯示出良好的催化性能,這一發現將推動非金屬催化劑取代鉑基催化劑的進程。 ORR是一個動力學遲緩的過程,需要在催化劑的作用下才能輸出有效的電流密度。王丹介紹,傳統的O
大連化物所燃料電池催化劑的貴金屬替代研究取得突破
將氫氣直接高效轉化為可廣泛應用的電能,同時產生對人類生存環境友好的水分子,是未來先進可持續能源體系發展的重要目標。為了實現這一目標,作為重要能量轉換裝置的質子交換膜燃料電池將會發揮不可替代的作用,相關研究和開發受到了越來越高度的重視。然而,該類燃料電池中用于將空氣中氧分子高效還原
用于燃料電池電催化的高指數面金屬合金納米粒子|AM
美國西北大學Chad A. Mirkin教授等人將高折射率切面引入膠體合成納米粒子的方法被用來制造成分均勻的Pt-M (M = Ni, Co, Cu)和Rh-M (M = Ni和Co)四面體納米粒子。該方法的能夠系統地研究催化劑活性用于液體燃料的各種電氧化反應。實驗探索了它們的高指數面、過渡金屬
新型燃料電池陰極催化劑問世
日前,記者從中科院過程工程研究所獲悉,該所生化工程國家重點實驗室研究員王丹團隊研發了一種sp雜化氮摻雜的石墨炔,其在催化燃料電池陰極氧還原反應(ORR)中顯示出良好的催化性能。研究成果近期發表于《自然—化學》。 燃料電池是一種把化學能轉化為電能的裝置,具有零污染、能量轉化效率高、適用范圍廣泛等
研究實現金屬間化合物燃料電池催化劑的普適性合成
近日,中國科學技術大學教授梁海偉課題組與北京航空航天大學教授水江瀾課題組等合作,發展了一種高溫硫錨定合成方法學,實現了小尺寸金屬間化合物(IMCs)燃料電池催化劑的普適性合成,成功構建出由46種Pt基二元和多元IMCs催化劑組成的材料庫,并基于該材料庫發現了IMCs電催化氧還原活性與其二維晶面應
質子交換膜燃料電池用非貴金屬催化劑研究取得新進展
質子交換膜燃料電池用非貴金屬催化劑研究取得新進展 近日,中科院大連化學物理研究所張華民研究員領導的研究團隊在質子交換膜燃料電池用非貴金屬催化劑——氮摻雜納米炭非貴金屬催化劑的研究中取得重要突破,研究成果發表在Energy & Environmental Science(DOI:
日本新催化技術有望降低燃料電池成本
日本研究人員最近開發出一種新型電極,利用特制的石墨烯材料替代鉑作為催化劑,來制造燃料電池車所需的氫燃料。這種電極能夠電解水,在為燃料電池車服務的加氫站,如果用它來生產燃料,可以大幅降低成本。 燃料電池車是利用車上裝載的氫與空氣中的氧進行化學反應產生的電來驅動車輛。由于燃料電池車只
日本發明廉價燃料電池催化劑
??????? 日前,日本九州大學一個研究小組日前開發出一種含鎳和釕的新型催化劑,可幫助大幅降低燃料電池的成本。 ??? 據日本媒體10日報道,燃料電池在“發電”過程中,需要用昂貴的白金作催化劑,從氫元素中分離出電子,這使得燃料電池的成本居高不下。而這種新催化劑的主要成分是鎳,其價格不到白金的十分之
光催化輔助燃料電池研究獲進展
近日,中科院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室、潔凈能源國家實驗室(籌)李燦團隊在太陽能光—電轉化和燃料電池化學能—電能轉化交叉領域取得新進展,發現光催化可以顯著促進氧還原反應(ORR)的催化活性,并基于此提出了聚合物太陽能電池和H2-O2燃料電池耦合的疊層電池概念,相關研究在《德國應用化學》
金屬氧化物催化劑與金屬催化劑的區別
金屬氧化物催化劑與金屬催化劑的區別:1、主要催化活性組分不同。金屬氧化物催化劑的主要催化活性組分是金屬氧化物。金屬催化劑的主要催化活性組分是金屬。2、作用及應用不同。金屬氧化物催化劑廣泛用于氧化還原型機理的催化反應;主族元素的氧化物多數用于酸堿型機理的催化反應(見固體酸催化劑),包括氧化、脫氫、加氫
鐵基催化劑可降低燃料電池成本
據物理學家組織網2月18日(北京時間)報道,美國能源部太平洋西北國家實驗室的研究人員,首次采用鐵基催化劑快速、高效分裂氫氣發電,使燃料電池的成本大大降低。該研究成果刊登在最新一期《自然·化學》在線版上。 該實驗室分子電催化中心帶頭人、化學家R.莫里斯·布洛克說,現在燃料電池采用鉑作為催化劑
燃料電池電催化劑替代成為可能
電動汽車已穿梭在大街小巷,燃料電池車還會遠嗎?其中,燃料電池是關鍵。然而燃料電池除了生產成本過高外,其能量轉換效率受到陰極氧還原反應緩慢的制約。因此,研究并開發替代貴金屬催化劑、提高電催化劑活性成為燃料電池發展的重要研究課題之一。 中國科學技術大學國家同步輻射實驗室副研究員劉慶華團隊在這一研
新型鉑基催化劑能使燃料電池更耐用
金屬鉑(Pt)是非常好的燃料電池催化劑,但鉑儲量有限,價格昂貴,如何提高其原子利用率和反應活性,決定了燃料電池能否大規模應用。 日前,《科學》雜志刊發了一項由蘇州大學教授黃小青、北京大學教授郭少軍、美國布魯克黑文國家實驗室蘇東合作的成果,他們在鉑—鉛(PtPb)納米片外,覆蓋了4—6層鉑,這種
美開發出高性能合金燃料電池催化劑
美國布朗大學研究人員開發出一種新型合金催化劑,既可以減少貴金屬鉑的用量,又具有良好的性能,其活性和耐久性指標都超過了美國能源部制定的2020年車用電催化劑技術指標,具有廣闊應用前景。 鉑催化劑成本高昂,是阻礙氫燃料電池廣泛使用的重要因素之一。要降低成本,將鉑與其他廉價金屬結合制成合金催化劑是一
碳納米管或可作燃料電池催化劑
美國戴頓大學的科學家們通過研究發現氮摻雜的碳納米管將有可能替代燃料電池中價格昂貴的鉑催化劑,這一發現將有可能降低燃料電池的成本。目前的燃料電池技術因受制于其催化劑成本及其耐用性問題而遲遲無法實現大規模應用。該研究團隊日前發現,在垂直排列的碳納米管陣列中,有一些碳原子被氮原子所替換,這種碳納米管陣
德美研發出氫燃料電池新型催化劑
德國柏林工業大學4月27日發表公報說,該校研究人員與美國科學家共同研發出一種新型鉑合金,以它作為催化劑可將氫燃料電池的成本降低80%。相關論文發表于《自然—化學》(Nature Chemistry)。 公報說,氫燃料電池產生電流的同時只生成水,非常環保,但由于其產生電流的化學過程必須使用大
美研制出新型氫燃料電池催化劑
美國研究人員日前開發出一種不需要使用貴金屬鉑的新型氫燃料電池催化劑,可望解決燃料電池推廣過程中的一個主要障礙。 據4月22日出版的美國新一期《科學》雜志報道,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室和橡樹嶺國家實驗室開發的催化劑通過加熱聚苯胺、鐵、鈷鹽生成,幾乎與鉑催化劑一樣有效耐用。通常
新型鉑基催化劑能使燃料電池更耐用
金屬鉑(Pt)是非常好的燃料電池催化劑,但鉑儲量有限,價格昂貴,如何提高其原子利用率和反應活性,決定了燃料電池能否大規模應用。 日前,《科學》雜志刊發了一項由蘇州大學教授黃小青、北京大學教授郭少軍、美國布魯克黑文國家實驗室蘇東合作的成果,他們在鉑—鉛(PtPb)納米片外,覆蓋了4—6層鉑,這種
新型雙金屬協同催化體系助力多相催化加氫
華東理工大學化工學院催化反應工程團隊教授段學志、特聘研究員曹約強和化學與分子工程學院教授戴升,構建了雙金屬協同催化體系,通過利用鈀(Pd)和銅(Cu)位點各自優勢,提升加氫活性的同時可有效抑制深度加氫與偶聯副反應的發生,為通過催化劑活性位點局域環境精準調控關鍵物種吸附構型和炔烴加氫反應路徑提供新的思
金屬所納米碳非金屬催化本質研究取得進展
納米碳材料在烷烴的氧化脫氫等反應中展現出反應活性高、烯烴產物選擇性高、催化活性保持時間長等優勢,其作為一種可再生的環境友好催化劑,可以替代傳統的金屬及其氧化物催化劑直接應用于烷烴催化轉化等相關反應中。經過近幾年的迅猛發展,納米碳催化領域在新型催化劑的開發制備、新穎催化反應體系的建立等方面獲得了多
錳金屬有機催化取得系列進展
合成化學為人類社會提供了衣食住行等賴以生存的物質基礎。金屬有機催化體系的發現和發展對有機合成策略的革新起到關鍵的決定性作用。錳是地球豐產元素,處于前、后過渡金屬交界地帶的第7副族,具有來源豐富,價格便宜,環境友好、氧化態豐富等優點。基于錳金屬的新型催化體系可能具有不同于其他過渡金屬的獨特反應化學。在
金屬氧化物的催化機制
金屬氧化物在催化領域中的地位很重要,它作為主催化劑、助催化劑和載體被廣泛使用。就主催化劑而言,金屬氧化物催化劑可分為過渡金屬氧化物催化劑和主族金屬氧化物催化劑,后者主要為固體酸堿催化劑(見酸堿催化作用)。堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物以及氧化鋁、氧化硅等主族元素氧化物,具有不同程度的酸堿性,對離子型(
化學所在燃料電池催化劑研究方面取得系列進展
氧還原反應是燃料電池中的重要反應,其反應動力學緩慢,需要貴金屬作為催化劑,使燃料電池的成本居高不下,嚴重阻礙了燃料電池的商業化。發展高性能的非貴金屬氧還原催化劑是燃料電池規模化使用的挑戰之一。在科技部、中國科學院和國家自然科學基金委的支持下,中科院化學研究所分子納米結構與納米技術院重點實驗室胡勁
鉑金太貴?新催化劑讓燃料電池成本大降
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/477981.shtm 科技日報北京4月25日電 (實習記者張佳欣)英國倫敦帝國理工學院開發出一種氫燃料電池,它使用的催化劑由鐵而非稀有昂貴的鉑制成,降低了氫燃料電池的成本。該技術讓氫燃料廣泛部署成為可
新型納米線催化劑有望使燃料電池大幅降價
記者從中國科學技術大學獲悉,該校合肥微尺度物質科學國家研究中心曾杰教授課題組與湖南大學黃宏文教授合作,研制出一種兼具優異的催化活性和穩定性的質子交換膜燃料電池陰極催化劑。該成果日前發表在《美國化學會志》雜志上。 質子交換膜燃料電池具有零排放、能量效率高、功率可調等優點,是未來電動汽車中最理想的
氫燃料電池催化劑實現量產-打破國外壟斷
記者從清華大學核能與新能源技術研究院新型能源及材料化學研究室獲悉,燃料電池關鍵材料催化劑產業化生產難題,已被清華大學氫燃料電池實驗室與武漢一家科技公司的聯合研發團隊攻克。目前,該催化劑獲得17項ZL,產能達到每天1200克,且價格僅為進口產品一半。 催化劑作為燃料電池核心材料,其綜合性能與國產
韓國開發出銠合金催化劑提升燃料電池性能
? 韓國科學技術研究院發布消息稱,其研究團隊最近開發出可用于固體堿膜燃料電池的高性能銠基礎納米催化劑,利用銠合金代替高價的鉑,成功提升了燃料電池的性能。該成果在線發表在《美國化學會》(ACS Catalysis)雜志上。 一般來說,在堿性燃料電池能源中發揮核心作用的納米催化劑,常用于電化學活性
質子交換膜燃料電池陰極催化劑研究取得進展
近日,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心和化學與材料科學學院教授曾杰課題組與湖南大學教授黃宏文合作,研制了一種兼具優異的催化活性及穩定性的質子交換膜燃料電池陰極催化劑。該成果以One-Nanometer-Thick PtNiRh Trimetallic Nanowires with
鉑金太貴?新催化劑讓燃料電池成本大降
英國倫敦帝國理工學院開發出一種氫燃料電池,它使用的催化劑由鐵而非稀有昂貴的鉑制成,降低了氫燃料電池的成本。該技術讓氫燃料廣泛部署成為可能,并最終將減少溫室氣體排放推進世界走上凈零排放的道路。 氫燃料電池將氫氣轉化為電能,唯一的副產品是水蒸氣,這使它們成為一種有吸引力的綠色替代能源,尤其是對于汽
韓國開發出銠合金催化劑提升燃料電池性能
? 韓國科學技術研究院發布消息稱,其研究團隊最近開發出可用于固體堿膜燃料電池的高性能銠基礎納米催化劑,利用銠合金代替高價的鉑,成功提升了燃料電池的性能。該成果在線發表在《美國化學會》(ACS Catalysis)雜志上。 一般來說,在堿性燃料電池能源中發揮核心作用的納米催化劑,常用于電化學活性