KIST科学家开发出用于高温燃料电池的高性能单原子催化剂

2021-03-11 13:59  来源:cnBeta.COM  浏览:  

为了实现该技术的商业化,必须进一步提高电池性能,新型高温催化剂材料备受期待。铂(Pt)基催化剂在燃料电池电极反应中表现出如此优异的性能。特别是单原子铂催化剂,由于其独特的功能性而被积极研究。然而,在高温下,铂原子不稳定。因此,单原子铂催化剂只在低温燃料电池中使用,如用于氢能电动汽车的聚合物-电解质膜燃料电池。

在这种情况下,研究团队开发出了一种只需要少量铂就能大幅提高性能,并能在高温下稳定运行的催化剂。韩国科学技术研究院(KIST)宣布,其能源材料研究中心的 Kyung-Joong Yoon博士和 Ji-Su Shin研究员与汉阳大学的Yun -Jung Lee 教授共同开发了一种可用于SOFCs的单原子铂催化剂。

在他们的研究中,整个铂原子分布均匀,即使在高温下也能单独发挥作用而不结块。实验证明,它能使电极反应速度提高10倍以上。即使在高达700摄氏度的高温下也能工作500小时以上,发电和制氢性能提高3-4倍。该技术有望加速下一代环保燃料电池--固体氧化物燃料电池(SOFCs)的商业化进程。

研究团队联合开发的单原子催化剂是由铂原子和氧化铈纳米颗粒组合而成。每一个铂原子都被单独分散在氧化铈纳米颗粒的表面,即使在高温下,强大的结合力也能长时间保持原子的分散状态,这使得所有铂原子都能参与反应。这又使得在尽量减少铂的使用量的同时,可以大幅度提高电极反应的速率。

制造时,将含有铂和铈离子的溶液注入到SOFCs的电极中,在燃料电池高温工作时合成催化剂。由于不需要任何特殊设备就可以轻松地注入电极,因此预计新开发的催化剂可以很容易地应用到现有的燃料电池制造工艺中。

来自KIST的Kyung-Joong Yoon博士表示:“本研究开发的催化剂可以利用简单易行的低成本工艺应用于各种固体氧化物燃料电池和高温电化学装置,因此有望加速下一代环保发电和储能装置的开发。基于单原子催化剂即使在700摄氏度以上也能稳定运行,其应用领域将大大拓展,包括高温热化学反应和高温电化学反应。”

免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
相关推荐
亚洲加氢站数量占全世界半壁江山!2022年全球加氢站全景一览!

亚洲加氢站数量占全世界半壁江山!2022年全球加氢站全景一览!

目前,全球制氢结构以天然气为主,灰氢和蓝氢为主要的制氢方式,应用占比在95%以上,灰氢技术为通过以煤炭、石油、天然气为代表的化石能源重整制氢;蓝氢技术为以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氧为代表的工业副产物提纯制氢,目前以电解水制氢为代表的可再生能源制氢的应用范围较小,比重在5%以下。
国内首家!中国石化获清洁氢认证

国内首家!中国石化获清洁氢认证

中国石化所属燕山石化顺利通过首个“绿氢”标准《低碳氢、清洁氢及可再生氢标准及评价》认证,成为国内首家获得清洁氢认证的企业,助力“绿色冬奥”。
能有效避免“拉闸限电”!国家多次提到这个概念

能有效避免“拉闸限电”!国家多次提到这个概念

国家能源局发布了2022年能源工作的七大重点任务,“储能”的概念多次出现,如重点推动燃气轮机、核电、可再生能源、油气、储能、氢能等重点领域技术攻关;推动新型储能规模化市场化发展,探索氢能、综合智慧能源服务发展新模式。
稳中求进:如期实现“双碳”目标愿景

稳中求进:如期实现“双碳”目标愿景

2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标愿景,是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策,既是实现中华民族永续发展的必然选择,也是构建人类命运共同体的庄严承诺。
“氢”装上阵 助力北京冬奥

“氢”装上阵 助力北京冬奥

2月11日,科技日报记者获悉,位于北京冬奥会延庆赛区的庆园街、王泉营、金龙和燕化兴隆站4座冬奥配套加氢站已经投入冬奥保障工作中,平均每日加氢量约为3吨,预计赛时最大加氢量5吨左右。目前,北京市已建成10座加氢站,其中8座加氢站已投入运营。同时,记者从中国石油化工集团公司(以下简称中国石化)新闻办了解到,自1月25日正式服务北京冬奥会至今,中国石化全力以赴保障冬奥用氢,中国石化集团北京燕山石油化工有限公司(以下简称燕山石化)已累计出厂...

推荐阅读

热文

关于我们 | 广告服务 | 联系我们 | 免责声明
京ICP备16023390号-2 Copyright © 能源界 服务台:010-63990880