英国两大学研发低成本碳基电催化剂 大幅提升燃料动力电池的能量密度

据外媒报道，英国萨里大学（Surrey）与伦敦玛丽王后大学（QueenMaryUniversityofLondon，QMUL）的研究团队制作低成本碳基电催化剂（low-costcarbonbasedelectro-catalysts），该产品可被用于阴离子交换膜燃料动力电池（anionexchangemembranefuelcells），该款催化剂有助于将燃料动力电池的能量密度提升至703mW/cm2。相较之下，该领域早前的能量密度仅为50mW/cm2。

该类催化剂选用了价格便宜的埃洛石（Halloysite）作为模板，利用尿素（urea）及糠醛（furfural）分别作为其氮源（nitrogensource）及碳源（carbonsource），糠醛是一种有机化学物，可利用燕麦（oats）、小麦麸（wheatbran）或锯屑（木屑，sawdust）制得。然后，再将上述材料加工为黑色细粉（fineblackpowder），并将其用作氮掺杂碳电催化剂（nitrogen-dopedcarbonelectro-catalyst）。

该研究项目获得了英国工程与物理科学研究理事会（EngineeringandPhysicalSciencesResearchCouncil）旗下SUPERGEN氢燃料动力电池中心（SUPERGENHydrogenandFuelCellHub）的支持。

目前，燃料动力电池被用作为一项低碳能源技术，为交通及固定式应用的电气化供应支持，但铂（platinum）等稀有金属催化剂的应用使得该项技术的费用颇为高昂，且难以实现可持续性。

萨里大学高级讲师QiongCai博士表示：“非金属电化学催化剂的研究能取得成果，研究团队感到很高兴，这表明未来可利用低成本碳材料实现电催化剂的制备。值得一提的是，本次的研发成功离不开MagdalenaTitirici教授的合作，他是伦敦玛丽王后大学可持续材料化学领域的专家，负责就材料合成供应建议。此外，作为萨里大学的材料化学领域的专家，JohnVarcoe教授及其团队也作出了巨大贡献，他们供应了高性能阴离子交换膜及离聚物（ionomers），为离子交换膜燃料动力电池领域的相关材料测试给予技术支持。”

“我们认为，目前还有许多工作亟待完成，但团队的研究证明了低成本催化剂可使燃料动力电池发挥高性能，有助于降低碳排放对全球环境的影响。”