中新網合肥10月22日電 10月22日從中國科學技術大學獲悉，該校梁海偉教授課題組與北京航空航天大學水江瀾教授等合作，發明了高溫固體膠。該成果10月22日發表在國際權威期刊《科學》上。據介紹，該項研究對降低氫燃料電池成本以及推動其大規模產業化具有重要意義。
氫燃料電池的工作原理是，氫氣和空氣中的氧氣分別在電池的陽極和陰極發生氫氧化和氧還原兩個電化學反應，從而高效地將化學能轉變成電能。然而，氫燃料電池陰極需要使用大量鉑基催化劑來催化氧還原反應。鉑是一種貴金屬，這就使得氫燃料電池的造價非常高。發展高活性催化劑、減少鉑的使用量，是氫燃料電池大規模商業化的關鍵所在。
梁海偉教授聯合團隊通過高溫硫固體膠的合成，利用硫原子與鉑原子之間強烈的相互作用，將鉑基合金納米顆粒在高溫中“粘”在碳載體上，有效防止了納米顆粒在高溫下尺寸變大，制備了46種鉑基合金（金屬間化合物）燃料電池催化劑。基于構建的龐大催化劑“家族”，他們研究發現鉑基合金催化活性與其表面應力存在強關聯性。于是，他們預測，若能通過減小鉑合金催化劑的晶格參數增大壓縮應變，則有望將催化性能進一步推向峰值。
研究人員從合成的46種催化劑中篩選出數種高活性催化劑，使得氫燃料電池性能達到目前世界先進水平。和商業鉑碳催化劑相比，他們所合成的鉑鎳合金催化劑的活性要高5倍以上。
梁海偉表示，他們制備高性能鉑合金氫燃料電池催化劑的方法是一種普適性方法，有望大幅降低鉑使用量，從而降低燃料電池成本。
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