國際氫能展獲悉，近日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工與化學(xué)學(xué)院王振波教授團隊在雙功能氧電催化劑研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，研究成果以《設計 鈷-氮-鉻 跨界面電子橋打破制約活性-穩定性轉換 以實(shí)現超穩定的雙功能氧電催化劑》為題發(fā)表在《德國應用化學(xué)》(Angewandte Chemie)上。該成果有望為氫燃料電池/金屬空氣電池中新一代陰極催化劑的設計及應用提供新思路。

在各類(lèi)電化學(xué)轉換器件中，氫燃料電池與金屬空氣電池由于具有清潔高效的特點(diǎn)，是實(shí)現“雙碳”目標的重要手段。然而，由于陰極催化劑在高電流及長(cháng)期運行條件下難以維持穩定，阻礙了其大規模發(fā)展。

為改善陰極催化劑的長(cháng)循環(huán)耐久性，王振波教授團隊提出界面電子耦合機制，通過(guò)在無(wú)機氧化鉻基底上整合一系列金屬-氮-碳分子提高催化劑的活性和穩定性。動(dòng)力學(xué)分析表明，該鈷-氮-鉻電子橋促使陰極氧氣還原過(guò)程從二電子、四電子混合路線(xiàn)調整為四電子主導路線(xiàn)，顯著(zhù)抑制不利的芬頓效應，從而使催化劑獲得突破性的催化活性與長(cháng)期耐久性。該設計方案有望解決陰極催化劑活性和耐久性之間的制約問(wèn)題，為高活性、高耐久性陰極催化劑的設計與開(kāi)發(fā)提供新思路。

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