高有序度金属间化合物纳米晶普适性组成与长寿数燃料电池研讨获开展

  质子交流膜燃料电池兼具高能量转化功率、高功率密度和零碳排放等优势，在交通运送方面具有极端严重使用远景，特别适配重型和低空运送等场景。这些场景对催化剂在工况下的功能和安稳才能要求比较高。相较于传统无序固溶体合金，原子结构有序的铂基金属间化合物在催化活性和耐久性上具有共同优势，但其实践使用需憨厚满意小尺度、高有序度、高负载密度、颗粒与组分散布均一、载体适配性好等多重结构特性要求，而在传统组成办法中上述要害参数往往彼此限制，难以统筹。

  近期，中国科学院化学研讨所科研团队经过高功能燃料电池催化剂的可控组成与构效联系研讨，开展了一种不依赖载体的、根据嵌段共聚物胶束限域的定制化组成新战略。该战略经过对胶束化过程中金属前驱体的精准富集和高温热解过程中的继续限域维护效果，完成了兼具小尺度（3nm-5nm）、高有序度（80%-97%）、高负载密度（铂含量达77wt%）、组分均匀性高，且金属组分与载体品种可灵敏调控的铂基金属间化合物的普适性组成。

  根据该战略制备的Pt3Co金属间化合物纳米晶催化剂在轻型乘用车和重载车使用中均展现出优异的燃料电池功能。其间，在模仿重载车运转条件加快老化测验9万圈后，比功率密度坚持率达98.4%，燃料电池猜测寿数超24万小时。

  该效果有望推动燃料电池在重载货车等高功率输出和长寿数需求场景中的商业化进程，也为高功能金属间化合物纳米晶在电/热/光催化等更广泛范畴的使用供给了新思路。

  相关研讨效果宣布在《天然-催化》（Nature Catalysis）上。研讨工作得到国家天然科学基金委员会和科学技术部的支撑。

  根据胶束限域战略普适性组成高有序度金属间化合物纳米晶用于长寿数、高功率密度燃料电池