[01155444]低铂高效燃料电池催化剂的制备与性能研究

本项目属于新材料与新能源领域,主要是开发新型基于纳米多孔金属的低铂高效直接液体燃料电池催化剂,探索电催化剂的构效关系并优化合成工艺,并在此基础上发展基于新型催化剂的一体化膜电极制备工艺,实现直接液体燃料电池单电池铂效率比现有商业催化剂提高3倍以上。 项目执行期内我们通过脱合金法、电化学修饰等方法制备了超薄二维纳米片、低Pt载量的PtPdAu三元合金氧还原催化剂、仅表层含Pt的液体燃料电池阴极催化剂等系列催化剂材料。其中纳米多孔金负载PdPt催化剂,氧还原反应质量活性是1.432 A mgPt-1,远超过美国能源部2017年目标0.44 A mgPt-1。表层富铂的Pt-Pd-Au电催化剂,其催化剂在0.9V下的ORR初始质量活性可达1.140 A mg-1,是目前商用Pt/C催化剂的15倍。纳米多孔Pt\Bi（NPG-PtBi）的电催化剂的质量输出功率密度最大值为53 mW mgPt-1。项目发表论文9篇,申请专利8项,授权专利4项,培养研究生7名,其中,博士生2名,博士后3名。圆满完成了项目各项技术指标。