鐵氮碳磷原子分散催化劑的透射顯微鏡圖像(上)和高活性機理(下)

　　作為未來能源備受關注的氫燃料電池，開發(fā)出了比現(xiàn)有貴金屬鉑材料便宜1000倍的材料。

　　22日，首爾大學材料工學系教授Eunae Cho科研組表示，與浦項工業(yè)大學化學工學系教授Han Jeong-woo科研組共同研究，成功開發(fā)出了可以代替鉑的非貴金屬催化劑，并確定了該材料的高活性機理。

　　氫燃料汽車用質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)采用大量鉑催化劑作為電極催化劑。特別是燃料電池陰極處的電化學反應非常緩慢，因此需要在電極處使用大量的鉑催化劑來增加效率。

　　聯(lián)合研究小組宣布，他們已經(jīng)開發(fā)出一種“單原子鐵-氮-碳-磷材料”作為陰極，可以取代鉑，并確定了激活機制。該催化劑不僅可以應用于商業(yè)化產(chǎn)品的陽離子交換膜燃料電池(PEMFC)，也可以應用于下一代燃料電池——陰離子交換膜燃料電池(AEMFC)，具有更大的意義。這種新開發(fā)的材料的結構是，微量的鐵元素原子分散在碳中，氮和磷在其周圍結合。

　　Eunae Cho教授解釋說：“通過在現(xiàn)有的單原子鐵氮碳催化劑的活性部分添加磷，克服了局限性，提高了性能。燃料電池是復雜的反應裝置，因此即使開發(fā)出新的催化劑，也往往難以應用于實際，但這次開發(fā)的催化劑同時應用于陽離子交換膜燃料電池和陰離子交換膜燃料電池，并成功地提高了性能。”

　　該研究的第一作者是材料工學系博士生Noh Jeong-han，共同第一作者是浦項工業(yè)大學的Cho A–ra博士。該研究結果于2023年7月3日發(fā)表在美國化學會催化劑領域的國際知名期刊《ACS Catalysis》上。此外，為了表彰它的卓越，它被作為雜志的作為封面出版。(論文題目：摻磷Fe-NC中活性部分的轉化及高效氧還原反應)

　　同時，本研究得到了韓國能源技術評價與規(guī)劃研究所推動的能源人力培訓項目和韓國國立研究基金會推動的未來材料發(fā)現(xiàn)項目的支持。

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