近年來，隨著我國“雙碳”目標的提出，以堿性膜燃料電池為代表的氫能轉化技術開發(fā)受到重點關注。然而，該技術還存在技術瓶頸，比如電池陽極堿性氫氧化反應中鎳催化劑的活性較低，無法實現(xiàn)對貴金屬催化劑的有效替代，嚴重制約了堿性膜燃料電池的成本與效率。
為此，華中科技大學研究團隊在調控鎳活性中心的價層電子分布上，實現(xiàn)了高效氫氣電催化氧化，為開發(fā)廉價高效的堿性膜燃料電池催化劑提供了新思路。相關研究成果近日在線發(fā)表于《德國應用化學》。
華中科技大學王得麗、趙旭團隊提出一種獨特的催化劑價電子分布調控策略，通過在超薄氮化鎳納米片催化劑中構造鎳缺陷，誘導氮化鎳中的價電子發(fā)生離域或缺失，從而有效調節(jié)了堿性氫氧化反應中間體的吸附與轉化過程，顯著降低氫氧化反應能壘。
研究表明，在適當的電極載量下，該催化劑在堿性膜燃料電池陽極氫氧化反應中的電流密度可超過商用鉑催化劑，且在循環(huán)使用2000次后性能未見明顯衰減。此外，該催化劑還具備比商用鉑催化劑更強的抗一氧化碳毒性。(見習記者荊淮僑)
