鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:545次 | 2018年12月12日
含氮碳載過(guò)渡金屬催化劑為氫燃料電池的迭代發(fā)展助力
新能源汽車(chē)氫燃料電池與鋰電池誰(shuí)能成為未來(lái)主流電池?這是從新能源汽車(chē)問(wèn)世以來(lái),學(xué)術(shù)界和汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)商一直在爭(zhēng)論的焦點(diǎn),但卻遲遲沒(méi)有定論。
一方面,鋰電池發(fā)展速度快,造價(jià)成本低,占據(jù)了目前新能源汽車(chē)電池的主流,另一方面,氫燃料電池續(xù)航能量強(qiáng),補(bǔ)充能源速度快,通用、奧迪、豐田、本田等廠(chǎng)商正在積極推進(jìn)。
不過(guò),在杭州電子科技大學(xué)副教授秦海英看來(lái),氫燃料電池技術(shù),將成為未來(lái)新能源汽車(chē)的主流?!皻淙剂想姵夭⒎切挛锓N,由于其反應(yīng)產(chǎn)物只有水,故被定性為清潔燃料,早在上個(gè)世紀(jì)便被廣泛運(yùn)用至美國(guó)特種器。時(shí)至今日,部分氫燃料電池量產(chǎn)車(chē)已投入運(yùn)營(yíng)使用,可行性毋庸置疑?!?/p>
而秦海英去年完成結(jié)題的浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“含氮碳載過(guò)渡金屬催化劑上氧還原反應(yīng)的原位研究”更是為氫燃料電池的迭代發(fā)展提供了基礎(chǔ)研究支持。
秦海英介紹,含氮碳載過(guò)渡金屬催化劑是一種具有良好應(yīng)用前景的非鉑陰極催化劑,但與商業(yè)化的鉑催化劑相比還有一定的距離,闡明過(guò)渡金屬催化劑中催化活性位的物理本質(zhì)和作用機(jī)制是解決該問(wèn)題的關(guān)鍵,將為高比能燃料電池移動(dòng)分布式電站等的發(fā)展提供基礎(chǔ)研究保障。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
研究期間,秦海英課題組還與上海同步輻射光源BL15U1線(xiàn)站建立了一套燃料電池的原位X射線(xiàn)吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)聯(lián)合X射線(xiàn)衍射測(cè)試系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)在燃料電池中工作的含氮碳載過(guò)渡金屬催化劑進(jìn)行原位測(cè)試,直接獲得含氮碳載過(guò)渡金屬催化劑在催化反應(yīng)過(guò)程中的電子態(tài)結(jié)構(gòu)、原子近鄰結(jié)構(gòu)和過(guò)渡金屬物相的變化。
據(jù)悉,通過(guò)X射線(xiàn)衍射測(cè)試系統(tǒng)的建立,課題組直接獲得含氮碳載過(guò)渡金屬催化劑在催化反應(yīng)過(guò)程中的價(jià)態(tài)變化、物相演變和電子態(tài)結(jié)構(gòu)的變化,并初步建立了原位拉曼光譜燃料電池測(cè)試方法,對(duì)于推動(dòng)燃料電池的發(fā)展具有重要的科學(xué)意義。