燃料電池能量利用率高、環(huán)境友好,但其高昂造價導致大規(guī)模應用受限,其中重要原因就是鉑基催化劑的成本很高。記者23日從蘇州大學獲悉,該校黃小青教授團隊“面向燃料電池應用的多組分鉑基納米材料研究”榮獲2019年度江蘇省科學技術獎一等獎,為降低鉑基催化劑成本,推動鉑基納米材料的實際應用起到積極作用。
黃小青教授團隊提出了基于多組分鉑基材料的精準制備及其在催化領域高效合理利用的新原理、新策略,形成了以一維鉑基納米線、二維鉑基納米片、三維鉑基多面體為核心的新型材料體系。
與單一組分貴金屬納米材料相比,多組分鉑基納米材料的制備和催化應用存在著更多挑戰(zhàn)。一方面,需要有效實現(xiàn)多組分鉑基納米材料在組分和結構上的多重調(diào)控;另一方面,具有特定或復雜結構的多組分鉑基納米材料的控制合成方式有待研究。研究團隊發(fā)現(xiàn),化學小分子是影響多組分鉑基納米材料可控合成的關鍵,并發(fā)展了一套小分子調(diào)控策略,為復雜的多組分鉑基納米材料體系的控制合成奠定了基礎。
研究人員利用化學合成方法實現(xiàn)了多組分鉑基納米材料的高效制備及其表界面結構的精準調(diào)控,實現(xiàn)了面向燃料電池催化反應的高活性高穩(wěn)定性的鉑基納米材料的制備,獲得了創(chuàng)紀錄的燃料電池陰極反應催化劑。累計在國際有影響力的Science等期刊雜志上發(fā)表論文22篇,并且授權美國發(fā)明專利2項。
目前,該團隊正著眼于催化劑的規(guī)模放大和批量制備探索,有望進一步大幅降低催化劑成本,從而滿足未來產(chǎn)業(yè)化的要求,實現(xiàn)燃料電池可持續(xù)發(fā)展。