新研究成果有望大幅降低燃料電池成本

    鋰電世界  以華南理工大學化學與化工學院博士生彭洪亮為第一作者的題為《High Performance Fe-andN-Doped Carbon Catalystwith Graphene Structuref or Oxygen Reduction》（具有石墨烯結構的鐵、氮同時摻雜高性能碳基燃料電池催化劑）的研究論文，近日在英國自然出版集團（Nature Publishing Group）刊物《Scientific Reports》上發表。該刊物是英國自然出版集團于2011年新創刊的綜合性網絡期刊，目前被PubMed和SCI收錄，涉及的研究領域覆蓋自然科學各個學科。

    彭洪亮所在的燃料電池課題組采用鐵鹽催化三聚氰胺和苯胺的同時聚合，得到了含有鐵、三聚氰胺和聚苯胺的聚合物的混合物，使用該混合物為前驅體，經過熱裂解、酸處理等程序制得了一種具有石墨烯結構的鐵和氮同時摻雜的碳基催化劑。該催化劑的氧還原催化性能已十分接近商品的鉑碳催化劑，催化劑的單電池測試結果也處于國際領先行列。稿件評審人認為：該課題組的研究成果優秀地發展了前人的工作，這種非貴金屬在酸性介質中顯示了良好的氧還原活性，可媲美現有催化劑良好的單電池性能。

    燃料電池課題組的研究成果系質子交換膜燃料電池（PEMFC）研究與開發中的重要一環，該電池是一種清潔、高效的綠色環保電源，是電動汽車的最佳動力源。若此研究成果得以應用，將改變目前燃料電池大量使用高成本貴金屬鉑作為催化劑的現狀，大幅降低燃料電池成本，有效促進燃料電池技術的發展和商業化進程。

    據介紹，研究新型替代鉑的非貴金屬催化劑作為燃料電池的陰極催化劑已成為近年來燃料電池領域最為重要的研究課題。早在2010年2月，由華南理工大學自己設計和建造的、全球最大的質子交換膜燃料電池示范電站落戶廣州大學城，在國家自然科學基金、廣東省自然科學基金和學校的大力支持下，該課題組近年來在燃料電池的研究及開發方面不斷取得重要成果和突破。