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科技日報訊 (記者吳長鋒)8月27日,記者從中國科學技術大學獲悉,該校高敏銳教授課題組研制出一種高抗氨毒化的鎳基堿性膜燃料電池陽極催化劑,其在陽極含10ppm氨的膜電極組裝中,能保持95%的初始峰值功率密度和88%的初始電流密度,遠超商業鉑碳催化劑。相關成果日前發表于《美國化學會志》。
設計高活性、高抗氨毒化的新型陽極催化劑,是堿性膜燃料電池實用化亟須解決的難題。通常,過渡金屬既可接受來自氨的電子,也能向氨反向供給電子,兩者都能增強氨的吸附。研究人員認為,在高效氫氧化催化劑鉬鎳合金中引入比鎳電負性小的元素,可以營造鎳位點的富電子態,會排斥氨的孤對電子供給。
研究人員發現,將鉻摻雜入鉬鎳合金,可以大大削弱氨吸附。測試表明,該催化劑在2ppm氨存在條件下電化學循環1萬次性能幾乎沒有損失,而鉑碳催化劑性能損失嚴重。在實際的堿性膜燃料電池中,以該催化劑作為陽極組裝的器件在10ppm氨存在下可保留95%的初始峰值功率密度。相比之下,鉑碳催化劑的功率輸出則降低至初始值的61%。
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