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开元电子游戏:新年开新局--我院储能学系周尧、李君涛团队在氢氧化电催化剂方面取得新进展

日期: 2024-02-20

高性能氢燃料电池的发展倚靠高活性和高稳定性的阴极与阳极电催化剂,对于碱性燃料电池而言,氢氧化动力学极其缓慢,开发低铂或非铂金属催化剂的开发意义重大。然而,非贵金属纳米颗粒在储存时容易发生化学氧化,并且电化学稳定窗口更窄。此外,使用含有一定比例CO的“灰氢”作为燃料,在降低燃料电池成本领域也具有一定的前景。因此,开发具有高抗氧化和抗CO毒性的无铂或低铂HOR电催化剂至关重要。

近日,我院储能学系周尧副教授和李君涛教授团队研究发现,当金属催化剂被石墨碳薄层包覆时,由于石墨薄层固有层间距为0.342 nm,其可作为天然分子筛,允许H2分子的三维扩散,但在沿平面方向上阻挡了动力学直径较大的CO和O2分子(分别为0.346 nm和0.376 nm),从而显著降低金属的氧化和CO中毒。该工作揭示了石墨碳包覆层在稳定过渡金属氢氧化催化剂方面的独特优势。

该工作以“Graphitic Armor: A Natural Molecular Sieve for Robust Hydrogen Electroxidation”为题,发表在国际化学期刊《Angewandte Chemie》,周尧和李君涛作为通讯作者共同指导我院硕士生谢世俊、陈海文、曹德全、戴志海等完成。论文工作得到了科技部重点研发计划(2021YFA1502000和2022YFA1505300)及国家自然科学基金(22288102和22072124)等项目的资助。

全文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202317922

(图/文 储能学系)

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