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化学学科在燃料电池阴极无金属电催化剂研发取得重要进展

日期：2014-04-21阅读：次

铂基催化剂昂贵的成本和有限的使用寿命正严重制约着燃料电池的大规模应用，开发新型廉价的非贵金属催化剂，一直是燃料电池研究领域的热点和难点之一。

近期，我院杨植副研究员和黄少铭教授课题组提出了一种简单、通用的基于雾化乙醇辅助热解途径制备碳纳米管阵列/过渡金属氧化物（氧化锰、氧化锌、氧化镍、四氧化三铁、二氧化钛）复合材料的新方法，采用该法制备的二氧化锰/碳纳米管阵列复合材料在碱性环境中呈现优异的氧还原电催化性能，可望作为一种替代的贵金属铂基催化剂应用在燃料电池阴极。研究结果发表在Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201305513; 影响因子14.8)上。

上述工作，是该课题组燃料电池阴极电催化剂研发的进一步拓展。此前，该课题组已在国际上首次报道了硫、硒、碘、氮等单或双杂原子掺杂的多种新型的电催化氧还原碳基材料，研究结果发表在ACS Nano (2012, 6, 205; 影响因子12.1)、Chem. Commum.(2012, 48, 1027;影响因子6.3)、Nanoscale（2014, 6, 2603; 2013, 5, 3283; 2012, 4, 6455; 影响因子6.2）、ACS Appli. Mater. Inter.（2011, 3, 2601; 影响因子5.0）、Journal of Power Sources（2013, 236, 238; 2011, 196, 9970; 影响因子4.7）等国际重要学术期刊上。其中发表在ACS Nano的有关硫掺杂石墨烯在氧还原中的研究工作，目前已被引用140余次，并于2013年7月入选ESI热点论文（Hot Papers，前0.1%）；发表在Chem.Commun.上的有关碘掺杂石墨烯的研究工作同期入选ESI高引论文（Highly Cited Papers，前1%）。2013年课题组受邀为国际著名电化学能源杂志Journal of Power Sources 撰写综述。

上述研究得到国家自然科学基金（21273163，51002106）、国家杰出青年基金（51025207）、浙江省自然科学基金（LY13B050002，R4090137）、浙江省科技厅项目（2012R10014-08）、浙江省化学重中之重学科以及温州大学化学重中之重学科的资助。

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