高抗氨毒化燃料电池阳极催化剂研制成功

科技日报讯(记者吴长锋)8月27日，记者从中国科学技术大学获悉，该校高敏瑞教授研究组研发出一种高抗氨中毒的镍基碱性膜燃料电池阳极催化剂，在以10ppm氨为阳极的膜电极组件中，可保持95%的初始峰值功率密度和88%的初始电流密度，远超商用铂碳催化剂。相关结果日前发表在《美国化学学会杂志》上。

设计高活性、高抗氨中毒的新型阳极催化剂是碱性膜燃料电池实际应用中迫切需要解决的问题。通常，过渡金属可以接受来自氨的电子，并将电子供应回氨，这两者都可以增强氨的吸附。研究人员认为，在高效氢氧化物催化剂钼镍合金中引入电负性低于镍的元素，可以创造镍位点的富电子状态，这将排除氨的孤对供应。

研究人员发现，在钼镍合金中掺杂铬可以大大削弱氨的吸附。测试结果表明，在2ppm氨水存在下，经过1万次电化学循环后，催化剂的性能几乎没有损失，而铂碳催化剂的性能损失严重。在实际的碱性膜燃料电池中，以该催化剂作为阳极组装的装置在10ppm氨存在下可以保持95%的初始峰值功率密度。相反，Pt-C催化剂的功率输出下降到初始值的61%。