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程璇教授课题组研究成果在国际权威学术期刊发表
发布时间:2011年12月05日 来源:

近日,我校材料学院程璇教授课题组分别在美国《Journal of Power Sources》杂志发表了题为“Fuel cell performances at optimized Nafion and Ru85Se15loadings in cathode catalyst layer”以及在美国《International Journal of Hydrogen Energy》杂志发表了题为“Microwave assisted synthesis of high performance Ru85Se15/MWCNTs cathode catalysts for PEM fuel cell applications”的系列研究成果。该项研究先后得到福建省特种先进材料重点实验室和台湾元智大学燃料电池研究中心的长期支持,论文第一作者郑巧明为材料学院2009级博士研究生,在台湾交流学习期间获得台湾元智大学燃料电池研究中心奖学金资助。

作为清洁能源的质子交换膜燃料电池,被认为是最有可能实现在汽车上应用的动力电源。但是质子交换膜燃料电池在商用化过程中,还面临很多尚未解决的技术难题,如成本、耐久性和可靠性等问题。其中,电化学催化剂主要采用铂基金属或合金,是燃料电池中最关键和最昂贵的材料之一,因此,高性能、低成本催化剂的研究和开发是燃料电池商业化的技术关键。目前提高燃料电池性能和寿命的核心问题在于如何提高催化剂在阴极的氧气还原反应中的催化性能,因为阳极的氢气氧化反应催化往往比阴极反应催化速度更高效。

为了降低催化剂的高额成本,增强催化剂的催化活性和稳定性,目前主要有以下方法:研究合成低量且高效的新型铂基催化剂,如铂簇,泡沫状铂,新型二十四面体纳米铂晶粒,金修饰铂或者多面的八面体结构;将铂金属与贵金属钯、金等合金化或者将铂金属与铁、钴、铜、镍和铬等过渡金属合金化,降低铂用量,提高铂基合金的催化效率;研究非铂合金催化剂,如RuSe化合物或非铂催化剂,如过渡金属硫化物、氧化物、碳化物和氮化物等。程璇教授课题组以RuSe化合物催化剂为研究重点,通过微波辅助合成法制备出颗粒分布均匀、高氧还原反应活性的纳米催化剂,在65oC和常压条件下获得了该类催化剂目前最好的单电池性能和催化剂利用率。该项研究是厦门大学福建省特种先进材料重点实验室和台湾元智大学燃料电池研究中心密切合作的成果。

《Journal of Power Sources》和《International Journal of Hydrogen Energy》是SDOL(ScienceDirect Online)数据库中的国际权威学术期刊,主要研究电化学能源体系与氢能领域的科学和技术问题,影响因子分别为4.283和4.053,均为JCR一区期刊中的Top期刊。

(特种先进材料重点实验室)

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