科学家研发出高性能碳基燃料动力电池催化剂

以华南理工大学化学与化工学院博士生彭洪亮为第一作者的题为《HighPerformanceFe-andN-DopedCarbonCatalystwithGrapheneStructureforOxygenReduction》(具有石墨烯结构的铁、氮同时掺杂高性能碳基燃料动力锂电池催化剂)的研究论文，近日在英国自然出版集团(NaturePublishingGroup)刊物《ScientificReports》上发表。该刊物是英国自然出版集团于2011年新创刊的综合性网络期刊，目前被PubMed和SCI收录，涉及的研究领域覆盖自然科学各个学科。彭洪亮所在的燃料动力锂电池课题组采用铁盐催化三聚氰胺和苯胺的同时聚合，得到了含有铁、三聚氰胺和聚苯胺的聚合物的混合物，使用该混合物为前驱体，经过热裂解、酸处理等程序制得了一种具有石墨烯结构的铁和氮同时掺杂的碳基催化剂。该催化剂的氧还原催化性能已十分接近商品的铂碳催化剂，催化剂的单电池测试结果也处于国际领先行列。稿件评审人认为：该课题组的研究成果优秀地发展了前人的工作，这种非贵金属在酸性介质中显示了良好的氧还原活性，可媲美现有催化剂良好的单电池性能。

燃料动力锂电池课题组的研究成果系质子交换膜燃料动力锂电池(PEMFC)研究与开发中的重要一环，该电池是一种清洁、高效的绿色环保电源，是电动汽车的最佳动力源。若此研究成果得以应用，将改变目前燃料动力锂电池大量使用高成本贵金属铂作为催化剂的现状，大幅降低燃料动力锂电池成本，有效促进燃料动力锂电池技术的发展和商业化进程。

据介绍，研究新型替代铂的非贵金属催化剂作为燃料动力锂电池的阴极催化剂已成为近年来燃料动力锂电池领域最为重要的研究课题。早在2010年二月，由华南理工大学自己设计和建造的、全球最大的质子交换膜燃料动力锂电池示范电站落户广州大学城，在国家自然科学基金、广东省自然科学基金和学校的大力支持下，该课题组近年来在燃料动力锂电池的研究及开发方面不断取得重要成果和突破。