杂原子掺杂碳基氧还原反应电催化剂研究进展
本文选题:氧还原反应 + 杂原子掺杂 ; 参考:《化工学报》2017年02期
【摘要】:氧还原反应(ORR)是质子交换膜燃料电池和金属空气电池等清洁能源转化技术中的关键步骤,但其反应能垒高,动力学缓慢。目前,氧还原性能最佳的催化剂仍然是已经商业化的碳载铂(Pt/C)催化剂,但其价格高、资源储量低,难以大规模应用。因此,近年来许多研究者致力于探寻低成本高性能非铂ORR催化剂,以期降低催化剂成本,推进质子交换膜燃料电池和金属空气电池的商业化进程。杂原子掺杂碳材料属于一种新型的非贵金属ORR催化剂,具有优异的电化学性能且成本低廉,显示了广阔的应用前景。以杂原子的不同作用原理为线索综述最近几年杂原子掺杂碳基ORR催化剂的研究进展,着重论述杂原子对于碳材料电子结构的影响,并讨论了杂原子掺杂碳材料催化剂面临的问题以及发展趋势。
[Abstract]:Oxygen reduction reaction (ORR) is the key step in the clean energy conversion technology of proton exchange membrane fuel cell and metal air battery, but its reaction can be high, and the kinetics is slow. At present, the best catalyst for oxygen reduction is still commercial carbon loaded platinum (Pt/C) catalyst, but its price is high, the reserves are low, and it is difficult to be used in large scale. Therefore, in recent years, many researchers have sought to explore the low cost and high performance non platinum ORR catalysts to reduce the cost of the catalyst and promote the commercialization of proton exchange membrane fuel cells and metal air batteries. Hetero atom doped carbon materials belong to a new type of non precious metal ORR catalyst, with excellent electrochemical performance and cost. It shows a broad prospect of application. The recent progress in the study of hetero atom doped carbon based ORR catalysts is reviewed with the different action principles of heteroatoms. The effects of heteroatom on the electronic structure of carbon materials are emphatically discussed, and the problems and development trends of mixed atom doped carbon materials are discussed.
【作者单位】: 化学工程联合国家重点实验室天津大学化工学院天津化学化工协同创新中心天津市膜科学与海水淡化重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(21120102039)~~
【分类号】:TQ426;TM911.4
【参考文献】
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【二级参考文献】
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,本文编号:1991143
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