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车用燃料电池高效低铂核壳型催化剂研制
发布时间: 2023-11-14
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术
成果介绍
质子交换膜燃料电池由于其零排放、运行温度低等优点而被期 望成为解决环境污染问题的新型能量转换器件。然而，燃料电池阴 极上的氧还原反应动力学很慢，需要合适的催化剂以提高其反应速 率。本课题旨在研发高效的车用燃料电池核壳型催化剂，在理论的 指导下，通过对多种催化剂进行制备和研究，并对性能较好的催化 剂进行逐级放大制备，同时研发和优化膜电极制备工艺，开发车用 燃料电池高效低铂催化剂的制备工艺路线。研究方法与结果具体包 括：
1）高效低铂催化剂的理论设计：通过多尺度计算模拟和第一性 原理量化计算，揭示出低铂催化剂活性成分的微观结构、热稳定性 及其扩散性能对催化剂性能的影响；利用分子模拟方法来构建表面 结构稳定的高效低铂核壳型催化剂原子簇模型。
2）高效低铂催化剂的基础研究：在理论的指导下，对多种结构 催化剂展开基础研究。采用浸渍还原法，微波辅助还原等方法制备 两元及三元合金催化剂，包括 PtFe/C、PtFeNi/C 和 PtCuCo/C 催化 剂，通过高温煅烧得到的有序晶体结构，极大提升了催化剂的活性 及稳定性。通过两步法和脱合金制备出核壳型催化剂。
成果亮点
在对多种催化剂进行了探究后，明确了“模型设计—微观结构— 催化性能”之间的构效关系，对提高催化剂反应活性的内在机理有了 更深的理解，为将来催化剂的设计提供了思路。本项目所研制的催 化剂活性高，寿命长，批量化生产比较稳定，所设计的膜电极制备工 艺比较成熟，膜电极性能好，成本低，促进了燃料电池的商业化进程。
团队介绍
宁波益加科创服务有限公司是一家提供园区运营、项目申报、活动承办为主的初创型服务公司。公司成立于2020年6月15日，注册资金为100万，办公场地为宁波市鄞州区学士路655号科技信息孵化园B栋裙楼一楼。
成果资料
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