过渡金属合金催化剂催化作用机理研究进展.pdfVIP

学兔兔 化 工 进 展 · 15O · CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS 2014年第 33卷增刊 1 。 。 。 最 l进展与述评i — 1 ； 1 ； ， 过渡金属合金催化剂催化作用机理研究进展 崔鑫 ，林瑞 ，赵天天 。，杨美妮 。，马建新h。 (同济大学新能源汽车工程 中心 ，上海 201804；同济大学汽车学院，上海 201804) 摘 要 ：氧还原反应 电催化剂对提高质子交换膜燃料 电池的 电压效率和电池输 出功率具有重要意义 。采用非贵过 渡金属合金催化剂可大大降低 Pt用量 ，降低成本 ，实现燃料 电池商业化 。本文简要介绍 了燃料 电池 阴极氧还原反 应机理的研 究进展 ，阐述 了合金催化剂的几何效应 、电子效应 、雷尼效应和锚定效应的作用机理。总结 了影 响合 金催化剂活性 的因素，主要分析 了合金成分和结构对舍金活性和耐久性的影 响，为设计制备高活性和稳定性的催 化剂提供理论依据 。虽然对合金 的结构特性和制备因素的研究取得 了一定的进展 ，但如何进一步提高合金度 、降 低 Pt的用量、设计和制备 出高活性、高稳定性和长寿命 的催化剂仍是将来合金催化剂研究的关键 。 关键词 ：燃料 电池 ；氧还原反应 ；合金 ；催化机理 Researchprogressofcatalyticmechanismsofalloyed electrOcatalystswith transitionmetals CUJXin～，LJNRui一，ZHA0Tiantian ，YANGMeini～，MA Jianxin ’ (CleanEnergyAutomotiveEngineeringCenter，TongjiUniversity，Shanghai201804，China； SchoolofAutomotiveStudies，TongjiUniversity，Shanghai201804，China) Abstract：Theelectrocatalystsforoxygenreduction reaction isimportanttoimprovethevoltage efficiencyandcellpowerofprotonexchangemembranefuelcell(PEM FC)． Non—nobletransition metalalloyedcatalystscansignificantlyreducetheamountofplatinum ，reducecostsandachieve fuelcellcommercialization．Thispaperbrieflydescribestheresearchprogressofcathodeoxygen reductionreactionmechanism offueIcells，andreviewsthemechanismsofgeometrica1effects， electronic effects， Rainey effectsand anchoring effect． Besides， thispaper summarizesthe effectsofalloy composition and structureon activity and durability ofthe e1ectrocatalysts， providingatheoreticalbasisforthedesign andpreparationofelectrocatalystswith hi