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DMFC电池采用金镍纳米薄膜 优化催化活性和稳定性

字号+ 作者:admin 来源:未知 2020-03-25 17:24 我要评论

(图源:materialtoday)

盖世汽车讯 直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种高效干净的新型能源,然则所依附的甲烷氧化反响(MOR)十分迟缓。在燃料电池工作过程中,常用铂催化剂受到中心化学产品影响,有效活性外面积会逐渐降低,是以,基于黄金的替代物很有吸引力。然而,与铂金一样,黄金太稀缺,价格昂贵,不合适在汽车上大年夜范围应用。

据外媒报道,研究人员提出一种制备金镍纳米薄膜的简略单纯办法,既能削减黄金用量,又能优化催化活性和稳定性。此项研究由昆士兰大年夜学的Yusuke Yamauchi引导进行。他表示:“黄金的催化活性很有趣。在惯例状况下,不易产生反响。形成纳米构造后,却能在低温情况中,促进各类氧化反响产生。因为铂金不具备经久经久性,所以,黄金有望代替铂金,成为新一代催化剂。”介入此项研究的院校还有:与早稻田大年夜学、日本国立材料科学研究所、澳大年夜利亚伍伦贡大年夜学、天津大年夜学、青岛科技大年夜学、韩国庆熙大年夜学。

纳米构造金属,特别是纳米多孔金属,可经由过程多种办法合成,只是相干合成过程大年夜多步调复杂,并且须要知足苛刻的前提。在这种情况下,Yamauchi及其同事开辟了一种名为“软模板”(soft-templated)办法。在含有聚合物胶束的溶液中,金属前体被电化学还原。胶束作为模板或模具,在金属薄膜中形成孔隙,之后可以应用溶剂轻松去除。他表示:“我们的办法异常简单,也不费时光。经由过程简单的制备过程,可以合成具有优良电催化活性的介孔双金属金-镍薄膜。”

采取这种简单直接的工艺,可以制备出混淆平均的多孔Au-Ni金属薄膜,孔径为28nm,为其他化学物质的反响供给充分的空间。Yamauchi指出:“此类材料的金属框架稳定且导电性高,很合适电化学应用。因为改性后的化学和电子性质产生协同效应,比起同类单金属合金,介孔双金属合金被认为具有更好的催化活性。”

研究小组认为,在甲烷氧化反响中,比起其他金基催化剂,Au-Ni多孔金属膜表示出的电催化活性更高,异常实用于直接甲醇燃料电池。并且,此项研究所提出的办法,实用于各类金属。Yamauchi表示:“在光学、储能和生物传感方面,这种纳米构造材料开辟了广阔的应用前景。这是极具吸引力的机会,值得进一步摸索。”

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