石瑛 记者刘湘竹  发布时间：2013-01-25

来源：大连日报

本报讯 昨日，记者从大连化物所获悉：该所燃料电池催化剂的贵金属替代研究获得突破。经多年研究，该所包信和院士带领的团队近期创造性地给金属铁纳米催化剂穿上了碳纳米层“铠甲”，极大地提高了铁基催化剂在燃料电池中的稳定性和抗中毒能力，为未来非贵金属催化剂最终在燃料电池中的应用探索了方向，也为燃料电池的大规模应用带来了新希望。

据了解，由于燃料电池能量利用率非常高，用于车辆的燃料电池能量转换率理论值可达传统内燃机的2倍以上，而且，燃料电池不排放温室气体二氧化碳和其他污染气体，具有环境友好的特点，加上其适用范围非常广，所以，燃料电池目前已成为能源领域一颗冉冉升起的“新星”。但是，燃料电池却一直没能走向大规模生产应用，其造价偏高是造成这一现象的主要原因，也是困扰世界各国研究人员的一大难题。

据悉，车用燃料电池中关键部件电极材料使用了贵金属铂，铂成本占燃料电池成本的40%。而且，铂制成的电极材料容易在有害组分的作用下失活，也大大影响了燃料电池的工作寿命。此外，目前世界上铂的储量非常有限，可以说不能解决铂的问题，燃料电池将很难被推向大规模应用。因此，如何大幅度降低燃料电池电极材料中贵金属铂的含量，并最终采用地球上丰富的“廉”金属元素完全替代贵金属已成为该技术发展的瓶颈，也是燃料电池领域的研究热点和前沿科学。

大连化物所新技术成功为催化剂穿上了“铠甲”，为破解这一难题带来了新希望。众所周知，金属铁是一种储量丰富的元素，并且被认为是最有希望替代燃料电池电极材料中铂的元素之一。然而铁原子较活泼，极易被过度氧化失去催化反应活性，进而使燃料电池无法工作。大连化物所该项技术简言之就是给容易“受伤害”金属铁纳米粒子“穿”上了一副由碳纳米管制成的“铠甲”，而铁原子的活性d电子犹如士兵的双手一样却可以在“铠甲”外自由活动，完成催化氧分子的还原反应，进而实现燃料电池在酸性环境中的稳定运行，并显著提高了其在实际运行中的抗中毒能力。该技术相关研究成果已被《德国应用化学》选为重要进展，并被美国化学学会C&EN news评为亮点文章。

以下是该媒体报道地址：http://szb.dlxww.com/dlrb/html/2013-01/25/content_788981.htm?div=-1