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日立麦克赛尔开发出用于燃料电池的AuPt催化剂,最大活性为Pt催化剂的约4.8倍




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  日立麦克赛尔作为用于燃料电池电极的氧化还原催化剂,开发出了微粒直径为2~3nm、与Pt(铂)相比单位面积最大可产生约4.8倍氧化还原电流的AuPt催化剂合成技术。
  目前,固体高分子型燃料电池的空气极(负极)所采用的氧化还原催化剂一般多采用将Pt搭载于碳载体上的催化剂。减小Pt微粒尺寸并增大表面积有利于提高催化剂的活性。另外,在Pt中添加Fe、Co及Ni等金属元素还可提高氧化还原活性。但是,问题是燃料电池的电极附近呈强酸性,Fe等易溶于酸的金属在发电过程中容易发生反应被溶解掉。
  不完全合金化和微粒子化有利于实现高活性
  日立麦克赛尔此次开发出了将不易溶于酸的Au添加到Pt中的材料。Au和Pt不易形成合金。Au具有易于生长为较大微粒的特性,难以合成直径在5nm以下的微粒。此次以柠檬酸为还原剂,在100℃温度下使Au与Pt形成AuPt合金,开发出了微粒直径只有2~3nm的催化剂。利用X线折射法进行分析,证实Au和Pt为不完全合金化结构。此次开发的AuPt催化剂与Pt催化剂相比,在标准氢电位为0.6V时,单位面积获得了约4.8倍的氧化还原电流。该公司推测,Au和Pt的不完全合金化结构和微粒子化有利于实现高活性。
  日立麦克赛尔表示将继续进行研发,以便将此次开发的技术应用于固体高分子型燃料电池及甲醇型燃料电池(DMFC)。

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