華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院王得麗教授研究團(tuán)隊近日在燃料電池氧還原電催化劑研究上取得重要突破，得到國家自然科學(xué)基金、華中科技大學(xué)人才引進(jìn)基金、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃等項目的資助。

王得麗教授團(tuán)隊通過簡單的水熱合成方法，引入鎳源并合理調(diào)節(jié)溶劑極性，一步法合成出超細(xì)(1nm)的Pt3Ni雙金屬納米線，模擬結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)其Pt原子利用率達(dá)到50%。同時研究發(fā)現(xiàn)，得益于超高的表面Pt原子利用率、超細(xì)1D納米線結(jié)構(gòu)以及合金化帶來的電子結(jié)構(gòu)效應(yīng)、應(yīng)力效應(yīng)調(diào)控等有效提升了催化劑的氧氣還原反應(yīng)(ORR)催化性能。

燃料電池、金屬-空氣電池等以其操作簡單、高效環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)在可移動電源領(lǐng)域備受關(guān)注。但目前該類電池商業(yè)化應(yīng)用仍然面臨不少問題，比較突出的是電池陰極的ORR動力學(xué)反應(yīng)速率緩慢、極化過電位大，造成了電池輸出功率和效率的大幅降低。尋求高效、穩(wěn)定且廉價的陰極催化劑是電池走向商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵所在。