記者13日從常州大學(xué)獲悉，該校石油化工學(xué)院銀鳳翔、陳標(biāo)華課題組基于鐵、氮、碳三種廉價(jià)元素，成功設(shè)計(jì)并制備出一種高效納米催化劑，有望推動(dòng)新一代燃料電池和鋰-空氣電池的商業(yè)化。
相關(guān)成果近日在國(guó)際材料化學(xué)頂級(jí)刊物《先進(jìn)功能材料》上在線發(fā)表。
據(jù)銀鳳翔教授介紹，燃料電池和鋰-空氣電池是新一代大容量環(huán)保型電池。它們的規(guī)模化應(yīng)用對(duì)滿足日益增長(zhǎng)的能源需求、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)具有重要意義，但由于缺乏廉價(jià)的高效催化劑，這兩種電池的商業(yè)化發(fā)展一直受到制約。
“我們以前做鈷金屬催化劑，但近年來(lái)鈷的價(jià)格上漲，給商業(yè)化帶來(lái)很大困難，就想能否用一些經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、來(lái)源廣泛的材料來(lái)做催化劑。”銀鳳翔說(shuō)，課題組經(jīng)過(guò)不斷試驗(yàn)，精確調(diào)控了含鋅和含鐵金屬有機(jī)骨架的比例，發(fā)揮了這兩種骨架各自的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)控催化劑內(nèi)部精細(xì)結(jié)構(gòu)的目的。
相關(guān)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，課題組合成出的催化劑在堿性電解質(zhì)中的催化活性和穩(wěn)定性兩項(xiàng)指標(biāo)均超過(guò)貴金屬催化劑，也在氫-氧燃料電池和鋰-空氣電池上表現(xiàn)良好。
銀鳳翔表示，新成果不僅拓展了金屬有機(jī)骨架在能量轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存領(lǐng)域的應(yīng)用，更為開(kāi)發(fā)高效低廉的催化劑打開(kāi)了大門(mén)，有望逐步替代貴金屬催化劑，推動(dòng)燃料電池和鋰-空氣電池的規(guī)模化發(fā)展。
“科研道路沒(méi)有捷徑，成果的取得經(jīng)歷了一次次實(shí)驗(yàn)，凝聚了課題組全體成員的心血。”銀鳳翔說(shuō)，“搞科研是沒(méi)有朝九晚五的，我們還將繼續(xù)研究，造福社會(huì)。”
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