与铂竞争的廉价金属组成的多元素合金作为燃料电池的电催化剂

作为最清洁的可再生能源，氢能量在研究中引起了特别关注。然而，由于PEMFCS阴极的化学反应，传统质子交换膜燃料电池（PEMFC）的商业化，其消耗氢气并产生电力，这严重限制了PEMFCS阴极的化学反应，主要依赖于昂贵的铂基催化剂。

一种解决方案是将pemfc的酸性电解质转变为碱性。这种燃料电池被称为阴离子交换膜燃料电池(aemfc)，它们允许使用更便宜的金属元素，如Co, Ni或Mn来设计电催化剂。

中国科学技术大学高敏瑞教授领导的研究团队遵循这一解决方案，开发了一种实用的、可扩展的方法来制造新型Ni- w - cu合金欧洲杯线上买球_5.2WCU._2.2，作为AEMFC的阴极。结果已发表于自然通信。

团队首先成长铜（哦）₂通过阳极氧化从三维泡沫铜骨架的纳米线。然后将所得纳米线浸入含有Ni和W元素的溶液中。在水热合成和退火后，产生Ni-W-Cu合金。

三元尼_5.2WCU._2.2合金在碱性介质中催化氢氧化的效率是基准铂/碳阳极的4.31倍。

与可逆氢电极相比，它具有高达0.3V的氧化电位，并且可以在基于非铂族基团金属的这种过电位的过程中保持高达20小时的高度活性。

该合金催化剂在20000ppm CO/H条件下仍能保持较高的活性₂混合气氛。

分析表明，Ni5.2WCU2.2合金状态的突出的密度位于费米水平最低，这表明合金具有最佳的氢结合能量。多元素合金效应使Ni基合金具有高活性催化剂并提供抗氧化性。

这项工作揭示了对由廉价金属组成的多元素合金的进一步探索，从而促进了用于AEMFC阳极更有效的氢氧化催化剂的开发。

来源:http://en.ustc.edu.cn/