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光催化辅助燃料电池ORR研究取得新进展
H2-O2燃料电池能将氢气直接高效转化为可广泛应用的电能,同时产生对人类生存环境友好的水分子,是先进可持续清洁能源体系发展的重要方向之一。其中,阴极的ORR是H2-O2燃料电池的控速反应(尤其对质子膜燃料电池PMFC),直接关系到整个电池的开路电位和输出功率。贵金属铂是ORR最好的催化剂,但是较高的成本严重制约了燃料电池技术的发展和商业化进程。为了解决这个问题,世界范围内大量的研究者致力于开发替代Pt或降低Pt用量的催化剂,如Pt合金、Pt核壳结构催化剂、C基催化剂等;但是,截至目前,催化ORR的过电位仍然需要至少0.2V左右。因此,发展降低O2活化过电位和提高ORR反应活性的新催化策略和新思路十分重要。
该工作得到了科技部973项目、国家自然科学基金,以及教育部2011协同创新中心(iChEM)太阳能研究项目的支持。