近日，中國科學院大連化學物理研究所燃料電池系統與工程研究組研究員邵志剛團隊設計制備了開管式PtCo合金納米管陣列，并將其應用于質子交換膜燃料電池膜電極，相關研究成果發表在《納米能源》（Nano Energy，DOI：10.1016/j.nanoen.2017.02.038）上。
質子交換膜燃料電池具有比能量高、啟動速度快、轉換效率高、環境友好等優點，是新能源技術的研究熱點。膜電極組件作為燃料電池的核心部件，是化學能-電能的轉換場所。但是，傳統膜電極的高鉑用量和低穩定性限制了燃料電池的大規模商業化應用。
該研究團隊采用開管式結構設計電極材料，使PtCo納米管內外壁均可參與電化學反應，顯著提高了催化劑的利用率。同時，PtCo納米管陣列形成自支撐的催化層，克服了傳統Pt/C催化層碳載體腐蝕、催化劑團聚和粘結劑失效等問題，提升了膜電極的穩定性。制備的膜電極在鉑擔量為52.7μg·cm-2時，陰極質量比功率密度達到14.38kW·gPt-1，是傳統Pt/C膜電極在相同鉑擔量時的1.7倍；加速衰減測試表明，該膜電極具有良好的穩定性。該項研究為新型膜電極結構設計提供了一條新思路。
上述研究工作得到國家“973”計劃、國家自然科學基金等項目的資助。
大連化物所質子交換膜燃料電池低鉑電極材料研究獲進展
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