稀疏分散的CeOx-稳定型Pt纳米颗粒克服了Pt负载耐久性交易对高度耐用的重型燃料电池
Bosi Peng1,2, Zeyan Liu1, Yu-Han Joseph Tsai1
1Department of Materials Science and Engineering, University of California, Los Angeles, California 90095, United States.
Journal of the American Chemical Society
|March 13, 2026
概括
研究人员使用氧化和开发了一种用于质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 的新催化剂. 这项创新大大降低了重型车辆的金成本,同时保持了高性能和耐用性.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 对于清洁的运输至关重要.
- 目前用于重型车辆的PEMFC中装载的高组金属 (PGM) 增加了成本,阻碍了商业化.
- 减少PGM负载,同时确保效率和耐用性是一个关键的挑战.
研究的目的:
- 设计一种新型的催化剂结构,尽量减少PGM加载HVD PEMFCs.
- 通过金属氧化物-Pt相互作用来提高催化剂的耐用性和性能.
- 为了降低用于重型应用的PEMFC系统的整体成本.
主要方法:
- 利用强大的氧化 (CeOx) - (Pt) 相互作用来创建一个CeOx@Pt催化剂结构.
- 在模拟HVD操作的条件下测试了催化剂的性能和耐用性 (9万个加速应力测试周期).
- 在功率密度 (kW/gPGM) 和稳定性 (功率保留) 方面评估燃料电池性能.
主要成果:
- 在低PGM负载 (0.1mg/cm2) 时实现了高燃料电池性能 (8.8kW/gPGM).
- 经过严格的测试,经过超过90%的功率保留,证明了极好的耐用性.
- 展示了M2FCT目标的金成本降低70%以上的潜在成本降低,达到9美元/千瓦.
结论:
- CeOx@Pt/C催化剂结构为HV中具有成本效益和耐用性的PEMFC提供了可行的解决方案.
- 利用金属氧化物-Pt相互作用是减少燃料电池催化剂中PGM负载的有希望的策略.
- 这一进步为燃料电池技术在重型运输中广泛采用铺平了道路.
更多相关视频
06:39Author Spotlight: Design and Evaluation of Au-Electroplated Carbon Fiber Cloth Electrodes for Hydrogen Peroxide Fuel Cells
Published on: October 20, 2023
4.0K
11:49A Continuous-flow Photocatalytic Reactor for the Precisely Controlled Deposition of Metallic Nanoparticles
Published on: April 10, 2019
10.4K
