記者7月17日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,，該校教授高敏銳與教授唐凱斌團(tuán)隊(duì)合作，找到了一種銅摻雜改性的鉬鎳基合金催化劑,，成功解決了陰離子交換膜燃料電池啟停過(guò)程中的陰極腐蝕難題,。該催化劑在堿性介質(zhì)中表現(xiàn)出優(yōu)異的氫氧化反應(yīng)催化活性和對(duì)氧還原反應(yīng)的惰性,。這種獨(dú)特的雙功能特性使其能夠有效抑制啟停階段由寄生氧還原反應(yīng)引發(fā)的瞬時(shí)界面電位驟升，從而保護(hù)陰極,。相關(guān)研究論文發(fā)表于國(guó)際期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》,。

　　作為一種清潔高效的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，氫燃料電池的耐久性和成本是規(guī)?；瘧?yīng)用的主要瓶頸。其中,，啟停過(guò)程中的反向電流衰減現(xiàn)象導(dǎo)致的陰極腐蝕是影響耐久性的關(guān)鍵問(wèn)題,。在啟停過(guò)程中，陽(yáng)極會(huì)形成氫氣和空氣共存區(qū)域,，引發(fā)寄生氧還原反應(yīng),，產(chǎn)生超過(guò)1.5伏特的界面電位差，導(dǎo)致陰極碳載體和催化劑嚴(yán)重氧化降解,。傳統(tǒng)解決方案依賴惰性氣體吹掃等復(fù)雜系統(tǒng)或昂貴的抗腐蝕材料,，增加了系統(tǒng)復(fù)雜性和成本。

　　研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)微波加熱和后續(xù)熱處理成功制備了鉬鎳基合金催化劑,，并將其用作陰離子交換膜燃料電池陽(yáng)極催化劑的膜電極組件,，進(jìn)行模擬啟停循環(huán)測(cè)試。結(jié)果顯示,，相比傳統(tǒng)的鉑/碳陽(yáng)極,，使用該催化劑的電池在啟停過(guò)程中陰極電位躍遷從1.4伏特大幅降低至安全范圍。經(jīng)過(guò)10次啟停循環(huán)后,，陰極催化劑層厚度幾乎保持不變,，陰極電荷轉(zhuǎn)移阻抗的增幅也遠(yuǎn)低于鉑/碳，峰值功率密度保持率達(dá)61%,，顯著優(yōu)于鉑/碳的28%和未摻雜鉬鎳合金的47%,，陰極腐蝕現(xiàn)象近乎消失。

　　研究人員介紹,，這項(xiàng)研究開(kāi)發(fā)的高效非貴金屬陽(yáng)極催化劑,，為解決燃料電池啟停過(guò)程中的關(guān)鍵反向電流衰減問(wèn)題提供了一種簡(jiǎn)便有效的方案，無(wú)需復(fù)雜的系統(tǒng)改造即可顯著提升電池耐久性,。 （記者吳長(zhǎng)鋒）

責(zé)任編輯：張鈺