中国储能网讯:韩国国立蔚山科技大学(UNIST)的研究员研发出一种可用于电动汽车的新型仿生复合电化学催化剂,性能优于铂催化剂。
该研究报告发表在6月25日的《自然-通讯》(Nature Communications)上,标题为“使用仿生铁酞菁碳纳米管催化剂促进氧还原反应”(Promotion of Oxygen Reduction by A Bio-inspired Tethered Iron Phthalocyanine Carbon Nanotubed-based Catalyst)。
该研究小组研发的仿生复合电化学催化剂铁酞菁,价格低廉,具有可扩展性,并且有1个轴向配体附着在单壁碳纳米管上。这种催化剂的氧还原电化学性和在碱性介质中循环的持久性都优于当前先进的铂碳催化剂。
氧还原电化学催化剂是燃料电池和金属空气电池的重要组成部分,能够促进这两种电池的性能。而这两种电池被认为是未来电动汽车的动力来源。
目前,铂及其合金被认为是促进氧还原反应最有效的催化剂。但是,由于成本较高、储备有限等原因,它们的应用并不是很广泛。
全世界的科学家都在寻找一种能够代替铂的催化剂,同时还要求成本低、生产工艺简单。
由UNIST的Jaephil Cho教授带领的科研小组研发的电化学催化剂成本低、耐用性持久,适用于金属空气电池和燃料电池。
研究小组研发的新氧还原催化剂,使用吡啶官能化碳纳米管(CNTs)附着在FePc分子上并为铁中心提供轴向配体。同时,CNTs为电子向氧还原反应部位快速转移提供快捷通道。
实验最终得到的物质是仿生FePc-Py-CNTs催化剂,其性能优于商用铂碳催化剂。并且,在耐用性测试中,进行了超过1000次的充放电循环试验,循环使用寿命更长。
本次研发工作得到韩国教育科学技术部支持,并得到韩国未来创造科学部(MSIT)的认可。(中国储能网独家编译)