記者13日從常州大學獲悉,該校石油化工學院銀鳳翔、陳標華課題組基于鐵、氮、碳三種廉價元素,成功設計并制備出一種高效納米催化劑,有望推動新一代燃料電池和鋰-空氣電池的商業化。
相關成果近日在國際材料化學頂級刊物《先進功能材料》上在線發表。
據銀鳳翔教授介紹,燃料電池和鋰-空氣電池是新一代大容量環保型電池。它們的規模化應用對滿足日益增長的能源需求、優化能源結構具有重要意義,但由于缺乏廉價的高效催化劑,這兩種電池的商業化發展一直受到制約。
“我們以前做鈷金屬催化劑,但近年來鈷的價格上漲,給商業化帶來很大困難,就想能否用一些經濟實惠、來源廣泛的材料來做催化劑。”銀鳳翔說,課題組經過不斷試驗,精確調控了含鋅和含鐵金屬有機骨架的比例,發揮了這兩種骨架各自的優勢,進而實現調控催化劑內部精細結構的目的。
相關理論計算和實驗結果均表明,課題組合成出的催化劑在堿性電解質中的催化活性和穩定性兩項指標均超過貴金屬催化劑,也在氫-氧燃料電池和鋰-空氣電池上表現良好。
銀鳳翔表示,新成果不僅拓展了金屬有機骨架在能量轉化和儲存領域的應用,更為開發高效低廉的催化劑打開了大門,有望逐步替代貴金屬催化劑,推動燃料電池和鋰-空氣電池的規模化發展。
“科研道路沒有捷徑,成果的取得經歷了一次次實驗,凝聚了課題組全體成員的心血。”銀鳳翔說,“搞科研是沒有朝九晚五的,我們還將繼續研究,造福社會。”

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