研究简介
质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 具有功率密度高、能量转换效率高、工作温度低、启动快、稳定性好、环境友好等优点,被认为是理想的能量转换设备。
燃料电池的核心结构包括阳极材料、电解质和阴极材料。由于阴极 ORR 在动力学上反应速率很慢,加之阴极过电位较大、反应过程复杂,使得 ORR 成为制约燃料电池发展的主要因素。此外,阴极 Pt/C 催化剂成本高,耐用性差,这极大地限制了燃料电池的发展和应用。
研究内容
Figure 1. The latest progress of M-NC coupled Pt-based catalysts.
该工作回顾了 M-NC 耦合铂基氧还原催化剂的研究进展,重点从提高催化剂活性和耐久性的角度,结合 ORR 的基本原理,对不同的 M-NC 载体担体负载 Pt、PtM 合金和 Pt-M 金属间化合物活性和耐久性方面的优化策略进行了总结。该工作将对该领域探索独特的研究方法起到推动作用。
该成果以 “Recent advances in atomically dispersed M-N-C coupling Pt-based oxygen reduction catalysts” (《原子级分散 M-N-C 偶联铂基氧还原催化剂的研究进展》)为题,发表在英国皇家化学会期刊 Sustainable Energy & Fuels 上。
论文信息
Recent advances in atomically dispersed M-N-C coupling Pt-based oxygen reduction catalysts
Zigang Zhao,(赵子刚,哈尔滨工程大学) Guiling Wang*(王贵领,哈尔滨工程大学), Zhenbo Wang*(王振波,哈尔滨工业大学), Lei Zhao*(赵磊,哈尔滨工业大学)
Sustainable Energy Fuels, 2025, Advance Article
https://doi.org/10.1039/D4SE01397B
作者简介
本文第一作者,哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院博士研究生。主要研究方向是开发用于燃料电池高活性和稳定性的氧还原催化剂,发表 SCI 收录刊物论文 10 余篇。
本文通讯作者,现任哈尔滨工业大学化学工程与化学学院电化学工程系副教授、博士生导师,2021 年入选哈尔滨工业大学青年拔尖人才选聘计划。研究方向为化学电源、电催化、纳米电极材料,针对高性能锂/钠离子电池、低温燃料电池、金属空气电池及电催化能源转化关键技术进行了系统、深入的研究。主持及参与国家自然科学基金、国家部委项目、山东省重点研发计划、黑龙江省头雁计划、博士后科学基金等项目 10 余项。以第一/通讯作者在 Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., Small Methods, Nano Energy, Appl. Catal. B: Environ. 等期刊发表SCI论文 40 余篇,H 因子为 32,5 篇论文入选 ESI 高被引论文,获授权国家发明专利 13 项,获 2018 年度黑龙江省自然科学一等奖 1 项,2019 年度黑龙江省高校科学技术一等奖 1 项。
相关期刊
rsc.li/sustainable-energy
Sustain. Energy Fuels
2-年影响因子* | 5.0分 |
5-年影响因子* | 5.4分 |
JCR 分区* | Q2 能源&燃料 Q2 化学-物化 Q2 材料-跨学科 |
CiteScore 分† | 10.0分 |
中位一审周期‡ | 31 天 |
Sustainable Energy & Fuels 报道能推动可持续能源技术发展的高质量研究工作,特别强调概念和方法上的创新,所发论文涵盖能源研究及其与化学、物理、生物学、材料科学和工程等的交叉地带,发文范围包括太阳能转换(包括光伏和人工光合作用)、储能(包括电池和超级电容器)、能源催化(包括燃料和化学物质的可持续合成以及分子/生物启发的催化)、燃料电池、氢的生产/储存和输配、碳捕获/储存和利用(包括以二氧化碳为原料生产化学品)、生物能源(包括生物燃料和生物质转化)等各类可持续能源技术和装置。
Garry Rumbles
🇬🇧 国家可再生能源实验室/科罗拉多大学博尔德分校
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