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(tuán)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(shè)計 鈷-氮-鉻 跨界面電子橋打破制約活性-穩(wěn)定性轉(zhuǎn)換 以實現(xiàn)超穩(wěn)定的雙功能氧電催化劑》為題發(fā)表在《德國應(yīng)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(shè)計及應(yīng)用提供新思路。

在各類電化學(xué)轉(zhuǎn)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，是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要手段。然而，由于陰極催化劑在高電流及長期運行條件下難以維持穩(wěn)定，阻礙了其大規(guī)模發(fā)展。

為改善陰極催化劑的長循環(huán)耐久性，王振波教授團(tuán)隊提出界面電子耦合機(jī)制，通過在無機(jī)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(wěn)定性。動力學(xué)分析表明，該鈷-氮-鉻電子橋促使陰極氧氣還原過程從二電子、四電子混合路線調(diào)整為四電子主導(dǎo)路線，顯著抑制不利的芬頓效應(yīng)，從而使催化劑獲得突破性的催化活性與長期耐久性。該設(shè)計方案有望解決陰極催化劑活性和耐久性之間的制約問題，為高活性、高耐久性陰極催化劑的設(shè)計與開發(fā)提供新思路。

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