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低成本清洁能源：尿素燃料电池催化剂开发
作者:官方
来源:中国氢能源网
所属栏目:科技创新
发布时间:2021-10-30 17:45
[ 导读 ]据国外媒体报道：近日，韩国海事大学的研究人员使用不含贵金属的廉价电极在尿素燃料电池中实现了最突出的性能表现。
据国外媒体报道：近日，韩国海事大学的研究人员使用不含贵金属的廉价电极在尿素燃料电池中实现了最突出的性能表现。
为了满足社会不断增长的能源需求，同时努力实现可持续发展目标已成为一项全球性挑战，科学家们正在探索各种技术来生产可替代化石燃料的清洁、可再生能源。除了风能和太阳能，使用燃料电池的电化学方法也很有吸引力，因为它们代表了一种紧凑、安静且环保的发电替代方案。
直接尿素燃料电池（DUFC）是一种特殊类型的燃料电池，它通过分解尿素来发电，尿素是一种广泛应用于肥料中的富氮分子，主要存在于废水中。然而，燃料电池需要催化剂才能发挥作用。不幸的是，就DUFC而言，已知性能最好的催化剂是使用贵金属（如铂）制成的。
为了应对这一限制因素寻求更容易获得的替代方案，由韩国海事大学的 Kyu-Jung Chae 教授领导的国际研究小组研究了一个具有前途的催化剂家族：镍硫属元素化合物。研究人员使用三维结构的泡沫镍作为轻质“基材”，然后将镍的最外层与不同的硫属元素（氧、硫、硒和碲）结合，复合物由三维多孔结构的泡沫镍和表面单层镍硫化合物组成。
在合成和表征了各种催化剂后，该团队确定Ni-Se催化剂具有最好的电化学性能。并确定了Ni-Se催化剂相比于其他元素具有的优势，正如 Chae 教授解释的那样：他们发现Se与 Ni 具有很强的协同作用，并且他们团队制备的催化剂具有独特的纳米级微观形貌，高的比表面级有助于尿素的氧化，大量的孔结构有助于物质传输。
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