氧还原碳基非贵金属电催化剂研究进展

摘要：

质子交换膜燃料电池是一种直接将化学能转化为电能的能量转换装置,具有环境友好、能量密度高、转化效率高等优点,能够应用于便携能源及燃料电池电动车领域.但燃料电池阴极氧还原需要大量的铂基催化剂,铂价格昂贵、储量有限、易中毒的缺点限制了它的实际应用.因此,开发低成本、高活性、高稳定性的阴极非贵金属催化剂将能够显著推动质子交换膜燃料电池的大规模商业化应用.其中碳基非贵金属催化剂作为最有可能替代铂的氧还原催化剂,引起了广泛的研究.基于此,本文首先简单介绍了氧还原的机理;其次将碳基非贵金属催化剂分为过渡金属氮碳催化剂和非金属掺杂碳催化剂,对它们在材料制备和活性中心的研究进行了总结和讨论;最后,报道了碳基非贵金属催化剂在质子交换膜燃料电池单电池中的应用进展.

关键词：燃料电池、氧还原、非贵金属催化剂、碳材料、电催化、过渡金属氮碳、掺杂、单电池

所属期刊栏目：75

分类号：TQ4;TM9

资助基金：the National Natural Science Foundation of China Nos.21373091,21476089.项目受国家自然科学基金.21373091,21476089

在线出版日期：2017-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共24页

页码：943-966