英国两大学研发低成本碳基电催化剂大幅提升燃料电池的能量密度-电子工程世界

据外媒报道，英国萨里大学（Surrey）与伦敦玛丽王后大学（Queen Mary University of London，QMUL）的研究团队制作低成本碳基电催化剂（low-cost carbon based electro-catalysts），该产品可被用于阴离子交换膜燃料电池（anion exchange membrane fuel cells），该款催化剂有助于将燃料电池的能量密度提升至703mW/cm2。相较之下，该领域早前的能量密度仅为50 mW/cm2。

该类催化剂选用了价格便宜的埃洛石（Halloysite）作为模板，利用尿素（urea）及糠醛（furfural）分别作为其氮源（nitrogen source）及碳源（carbon source），糠醛是一种有机化学物，可利用燕麦（oats）、小麦麸（wheat bran）或锯屑（木屑，sawdust）制得。然后，再将上述材料加工为黑色细粉（fine black powder），并将其用作氮掺杂碳电催化剂（nitrogen-doped carbon electro-catalyst）。

该研究项目获得了英国工程与物理科学研究理事会（Engineering and Physical Sciences Research Council）旗下SUPERGEN氢燃料电池中心（SUPERGEN Hydrogen and Fuel Cell Hub）的支持。

目前，燃料电池被用作为一项低碳能源技术，为交通及固定式应用的电气化提供支持，但铂（platinum）等稀有金属催化剂的应用使得该项技术的费用颇为高昂，且难以实现可持续性。

萨里大学高级讲师Qiong Cai博士表示：“非金属电化学催化剂的研究能取得成果，研究团队感到很高兴，这表明未来可利用低成本碳材料实现电催化剂的制备。值得一提的是，本次的研发成功离不开Magdalena Titirici教授的合作，他是伦敦玛丽王后大学可持续材料化学领域的专家，负责就材料合成提供建议。此外，作为萨里大学的材料化学领域的专家，John Varcoe教授及其团队也作出了巨大贡献，他们提供了高性能阴离子交换膜及离聚物（ionomers），为离子交换膜燃料电池领域的相关材料测试给予技术支持。”

“我们认为，目前还有许多工作亟待完成，但团队的研究证明了低成本催化剂可使燃料电池发挥高性能，有助于降低碳排放对全球环境的影响。”（本文图片选自萨里大学官网）

关键字：碳基电催化剂燃料电池能量密度引用地址：英国两大学研发低成本碳基电催化剂大幅提升燃料电池的能量密度

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