中國粉體網訊 世界經濟現代化得益于化石能源。然而,這一經濟載體在21世紀將迅速枯竭,且化石能源對環境影響顯著。解決能源與環境問題最主要方法是大力發展可再生能源。鋰離子電池由于其優良性能,在電子工業和電子產品中得到廣泛應用。
我國一直是世界上電池制造大國,目前電池產量和出口量都位居世界第一。鋰離子電池同時也面臨能量密度低、安全性差等固有問題。鋰離子電池的飛速發展必然會導致鋰資源的緊缺,從而影響其儲能價格和大規模持續供給。
燃料電池是將化學能直接轉化為電能裝置,因其能量轉化效率高、污染小、可靠性高等優點,受到研究者廣泛的關注。燃料電池陰極氧電還原反應(ORR)和小分子有機物的電氧化反應進行緩慢,急切需要發展高效電催化劑。
相比于納米顆粒,納米線和納米管狀催化劑,由于其各向異性、獨特的結構以及表面性質,顯示出獨特的優勢。納米線和納米管不易發生Ostwald熟化和團聚,能顯著提高電催化穩定性。
近期,北京大學郭少軍教授課題組總結了近期關于一維Pt基、Pd基和非金屬材料提升燃料電池電催化性能。內容包括新的合成方法制備不同種類的一維催化劑;對甲醇電氧化反應、乙醇電氧化反應機理等進行了分析;更多(111)晶面和更高鉑利用率(如鉑合金納米線)的鉑基納米線,可以提高燃料電池陰極氧催化還原反應活性和穩定性;優化不同直徑、形狀和結構的鉑基多金屬核殼納米線,可以增強催化劑的活性和穩定性等。論文通過對一維鉑基和非鉑基納米晶催化劑相關研究的分析,為燃料電池發展提供了新的思路。