近日,我们刘建国教授课题组在直接甲醇燃料电池(DMFC)研究催化剂研究方面取得重要进展,其研究成果《Ruthenium–platinum core–shell nanocatalysts with substantially enhanced activity and durability towards methanol oxidation》于近日在《Nano Energy》(IF=10.325)上在线发表(doi:10.1016/j.nanoen.2016.01.013)。
近些年来,直接甲醇燃料电池因其理论能量比高,便携性,清洁性等特点,越来越受到研究人员的关注。但是由于甲醇燃料电池阳极催化剂的实际工况处在强氧化环境,这对于催化剂电化学稳定性要求相当高。目前,燃料电池的阳极催化剂主要采用铂钌双金属催化剂,该催化剂在高过电位的环境下,很容易发生金属溶解再聚合,导致催化性能下降,从而导致燃料电池性能整体下降。
针对目前燃料电池催化剂的问题,该课题组采用微波辅助乙醇制备核壳结构铂钌催化剂,其具有高度的有序性(如图)。通过对多种不同厚度铂壳催化剂的研究,最终合成出具有高活性及高稳定性的催化剂,其活性是普通合金双金属催化剂的1.5倍,并表现出良好的稳定性。
Betway必威西汉姆联 2013 级硕士生谢进为该论文第一作者,我们刘建国教授为本文通讯作者。相关工作还得到邹志刚院士的指导,以及我们王鹏老师的大力支持。该项研究得到科技部国家重大科学研究计划(973计划),国家自然科学基金,江苏省杰出青年基金以及江苏省青蓝工程等项目的支持。