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中科大Nano Letters：这个燃料电池，不用铂催化剂！

时间：2022-12-24 来源： 浏览：

中科大Nano Letters：这个燃料电池，不用铂催化剂！

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与成熟的质子交换膜燃料电池相比，由于碱性环境，阴离子交换膜燃料电池(AEMFCs)允许采用不含铂族金属(PGM)的催化剂，从而大大降低了成本。然而，以前的AEMFCs通常表现出不令人满意的性能，这是由于缺乏能耐受苛刻燃料电池条件的有效的不含PGM的催化剂。
近日， 中科大高敏锐教授 通过单独使用TMNs作为电极催化剂（Ni 3 N作为阳极，ZrN作为阴极）展示了第一个不含PGM的AEMFC，其表现出高的H 2 -O 2 和H 2 -空气性能。
文章要点
1 ） 这一重要进展基于PECVD方法，该方法能够合成高质量的Ni 3 N和ZrN，分别具有优异的碱性HOR和ORR性能。该生产是可扩展的，并且可以扩展到在各自的金属箔上制造晶片级的Ni3N和ZrN层，显示出实际应用的巨大前景。
2 ） 此外，利用TMNs显著的结构坚固性，燃料电池表现出代表同类最佳的无PGM AEMFCs的操作耐久性。
3 ） 目前，TMNs驱动的AEMFCs的性能仍然不如Pt/C催化剂组装的燃料电池。尽管如此，这项工作中显示的有希望的结果为在AEMFCs中使用TMN作为有效催化剂提供了机会，以满足DOE在2030年无PGM AEMFCs的峰值功率密度目标。
 
参考文献
Xiao-Long Zhang, et al, Plasma-Assisted Synthesis of Metal Nitrides for an Efficient Platinum-Group-Metal-Free Anion-Exchange-Membrane Fuel Cell, Nano Lett., 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c03707
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c03707

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