车载燃料电池铂基催化剂最新进展
doe 燃料电池用铂载量标准2023
标题：doe 燃料电池用铂载量标准2023随着环境保护意识的提高，清洁能源的需求日益增加。
燃料电池作为一种清洁能源技术，具有高能效、无污染排放等优点，正在受到越来越多的关注与应用。
在燃料电池中，铂是一种重要的催化剂材料，是燃料电池电极的主要组成部分。
铂的使用量对燃料电池的性能具有重要影响。
为了有效监管和规范燃料电池中铂的使用，美国能源部（DOE）正在制定燃料电池用铂载量的标准，预计将于2023年正式实施。
本文将从以下几个方面对此标准进行分析和讨论：1. 铂在燃料电池中的作用2. doe 燃料电池用铂载量标准2023的制定背景3. 燃料电池用铂载量标准对行业的影响4. 未来展望与建议1. 铂在燃料电池中的作用铂是一种重要的贵金属，具有优异的导电性和稳定性，是燃料电池中最常用的催化剂材料。
在燃料电池中，铂主要用于阳极和阴极的催化作用，可以加速氢气或氧气与质子的反应，从而促进电化学反应的进行。
铂的使用量直接影响着燃料电池的性能和成本，因此对铂的使用量进行有效的管理和控制具有重要意义。
2. doe 燃料电池用铂载量标准2023的制定背景美国能源部一直致力于推动清洁能源技术的发展与应用。
燃料电池作为一种重要的清洁能源技术，受到了美国政府的重视与支持。
随着燃料电池技术的不断成熟和市场需求的增加，铂资源的紧缺问题逐渐突显。
为了有效管理和利用有限的铂资源，美国能源部着手于燃料电池用铂载量标准的制定工作。
该标准的出台将有利于推动燃料电池技术的进一步发展，降低燃料电池成本，提高能源利用效率。
3. 燃料电池用铂载量标准对行业的影响燃料电池用铂载量标准的出台将对整个燃料电池产业产生深远影响。
这将推动燃料电池技术的进步与应用。
燃料电池用铂载量的标准化将引导生产厂商采用更加节约资源的生产工艺，降低铂的使用量，提高燃料电池的能源利用效率。
标准的实施将有助于降低燃料电池的生产成本，提高其竞争力，促进清洁能源技术的产业化和商业化进程。
直接乙醇燃料电池_铂基和钯基电催化剂的研究
直接乙醇燃料电池_铂基和钯基电催化剂的研究直接乙醇燃料电池：铂基和钯基电催化剂的研究随着能源危机和环境污染问题愈发突出，新能源技术的发展备受关注。
直接乙醇燃料电池（Direct Ethanol Fuel Cell，简称DEFC）作为一种新型的无污染、高效能源转换技术，正逐渐成为人们关注的焦点。
DEFC是以乙醇为燃料的燃料电池，其相比传统的甲醇燃料电池具有更高的能量密度和更低的毒性。
然而，DEFC在商业化应用上仍面临一些挑战，其中最为突出的问题之一就是电催化剂的选择。
本文将重点介绍铂基和钯基电催化剂在DEFC中的研究进展，并探讨它们在电催化剂选择上的优缺点。
铂基和钯基电催化剂是目前DEFC中应用广泛的两种催化剂。
铂基电催化剂具有优异的催化性能和稳定性，能够有效地将乙醇氧化为二氧化碳和水。
然而，铂基催化剂价格昂贵，限制了DEFC的商业化应用。
为了解决铂基电催化剂的成本问题，研究人员开始探索替代催化剂，其中钯基电催化剂成为备受关注的替代品。
钯基电催化剂虽然比铂基电催化剂价格更为低廉，但其催化性能和稳定性相对较弱，仍需要进一步的优化。
目前，研究人员在改进催化剂的活性和稳定性方面采用了多种方法。
一方面，利用合金化技术将铂和钯与其他金属或非金属元素进行合金化，可以显著提升催化剂的活性和稳定性。
例如，可通过合金化与铂形成PtPd/C电催化剂来提高氧还原反应（ORR）的催化活性。
另一方面，控制催化剂的形貌和结构对其性能进行调控。
铂基电催化剂以不同形貌（如纳米颗粒、纳米线等）和结构进行制备，可以优化其电催化活性。
同时，研究人员还通过改变催化剂的表面性质和微观结构，提高催化剂对乙醇氧化反应（EOR）的催化活性。
除了铂基和钯基电催化剂的优化，催化剂载体的设计也是提高DEFC性能的关键因素之一。
传统的碳载体由于吸附活性较差、导电性较弱等问题，限制了电催化剂的活性和稳定性。
为了解决这一问题，研究人员提出了许多新型的载体材料。
2024年PGM催化剂市场发展现状
PGM催化剂市场发展现状摘要本文对PGM（铂、钯、钌）催化剂市场的发展现状进行了研究和分析。
针对催化剂市场的背景和趋势进行了介绍，分析了PGM催化剂的应用领域和市场规模。
通过市场份额和增长率的分析，评估了PGM催化剂市场的竞争格局和发展前景。
最后，提出了未来PGM催化剂市场的发展趋势和策略建议。
1. 引言PGM（铂、钯、钌）催化剂是许多重要化学反应中不可或缺的关键组成部分。
作为高活性和选择性的催化剂，PGM催化剂广泛应用于石油化工、汽车尾气处理、电子材料等领域。
PGM催化剂市场随着相关行业的发展也得到了快速增长。
本文将对PGm 催化剂市场的发展现状进行详细分析。
2. 市场背景与趋势PGM催化剂市场的发展受到多个因素的影响。
首先，全球各国对环境保护和可持续发展的要求越来越高，促使了石油化工和汽车尾气处理等行业对高效催化剂的需求增加。
其次，新能源汽车的兴起和传统燃油汽车尾气排放标准的提高，也为PGM催化剂市场提供了新的发展机遇。
另外，电子材料和其他领域对高纯度催化剂的需求也在不断增长。
3. PGM催化剂应用领域PGM催化剂在多个领域都有广泛的应用。
其中，汽车尾气处理是PGM催化剂的主要应用领域之一。
PGM催化剂通过催化转化有害气体，如一氧化碳、氮氧化物和氢氧化碳等，减少汽车尾气的污染物排放。
此外，PGM催化剂还被广泛应用于石油化工领域，用于催化合成和精炼过程。
另外，电子材料和其他领域中的催化反应也是PGM 催化剂的主要市场。
4. PGM催化剂市场规模根据市场研究和数据分析，PGM催化剂市场呈现稳定增长的趋势。
2019年，全球PGM催化剂市场规模约为150亿美元，并预计将在未来几年保持5%的年复合增长率。
在市场份额方面，铂催化剂占据了PGM催化剂市场的主导地位，其次是钯催化剂和钌催化剂。
5. 竞争格局及发展前景PGM催化剂市场具有一定的竞争格局，主要的竞争对手包括全球的催化剂生产商和供应商。
铂、钯和钌催化剂的生产商通过提供高质量的催化剂产品和技术支持来获取市场份额。
浅谈燃料电池阴极氧还原催化剂的研究进展
浅谈燃料电池阴极氧还原催化剂的研究进展一、催化剂的基本原理燃料电池是一种通过将化学能转换为电能的装置，其中氧还原反应是其核心反应之一。
在燃料电池的阴极上，氧气分子在催化剂的作用下发生还原反应，释放出电子并结合质子生成水。
在传统的燃料电池中，常用的阴极氧还原催化剂是铂和其合金材料。
铂等贵金属催化剂价格昂贵，资源有限，因此燃料电池阴极氧还原催化剂的研究主要集中在寻找替代材料或构筑新型结构的催化剂上。
二、研究现状近年来，燃料电池阴极氧还原催化剂的研究取得了一系列重要进展。
一方面，通过掺杂、合金化、复合等方法，已经成功地制备出了一系列具有良好氧还原活性和稳定性的非贵金属催化剂。
铁、镍、钴基催化剂及其氧化物等，在氧还原反应中表现出良好的催化性能。
碳材料也常用作载体，通过调控碳材料的晶相结构、孔径大小和表面性质，能够显著提高催化剂的活性。
纳米技术的发展为燃料电池阴极氧还原催化剂的研究提供了新的思路和方法。
纳米催化剂具有较大的比表面积和较短的传质路径，能够显著提高催化剂的活性和稳定性。
纳米颗粒、纳米线、纳米孔等纳米结构的催化剂，具有优异的氧还原活性和电化学性能。
通过调控催化剂的形貌、尺寸和晶相等因素，还能够进一步提高催化剂的性能。
三、未来发展趋势燃料电池阴极氧还原催化剂的研究虽然取得了一系列重要进展，但依然面临着许多挑战。
一方面，大部分非贵金属催化剂的活性和稳定性仍然不及铂基催化剂，因此需要进一步提高非贵金属催化剂的性能。
非贵金属催化剂的制备成本也需要进一步降低，以满足实际应用的需求。
纳米催化剂的合成和表征技术还有待进一步完善，以有效控制催化剂的形貌、尺寸和晶相等因素。
对于燃料电池阴极氧还原催化剂的实际应用也需要进一步研究，包括催化剂的耐久性、毒物耐受性、水和二氧化碳的耐受性等。
燃料电池阴极氧还原催化剂的研究进展是一个长期而艰巨的任务，但随着材料科学和纳米技术的不断发展，相信燃料电池阴极氧还原催化剂会迎来更加广阔的发展前景。
铂催化剂在燃料电池中的应用研究
铂催化剂在燃料电池中的应用研究燃料电池作为一种环保、高效的能源转换技术，近年来受到了广泛关注。
而铂催化剂作为燃料电池中不可或缺的关键组件，其研究与应用也备受关注。
本文将从铂催化剂的基本原理、燃料电池中的应用以及未来的发展方向等方面进行探讨。
首先，我们来了解一下铂催化剂的基本原理。
铂催化剂是指将铂作为催化剂的一类物质，其主要作用是在燃料电池的阴极反应中加速氧气的还原反应。
铂催化剂能够提供活性位点，使氧气分子在其表面上发生电化学反应，从而将氧气还原为水。
这一反应是燃料电池中的关键步骤，因此铂催化剂的性能直接影响着燃料电池的性能。
其次，我们来探讨一下铂催化剂在燃料电池中的应用。
燃料电池可以分为不同类型，如质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）等。
不同类型的燃料电池对铂催化剂的要求也不尽相同。
以PEMFC为例，由于其工作温度较低，要求催化剂具有较高的活性和稳定性。
因此，铂催化剂在PEMFC中得到了广泛应用。
研究人员通过调控铂催化剂的形貌、晶面、尺寸等因素，以提高其催化活性和稳定性。
同时，还有一些研究致力于减少铂催化剂的使用量，以降低燃料电池的成本。
这些研究为铂催化剂在燃料电池中的应用提供了新的思路和方法。
然而，铂催化剂在燃料电池中的应用仍然面临一些挑战。
首先是铂资源的有限性。
铂是一种稀有金属，其市场价格较高，限制了燃料电池的商业化发展。
因此，寻找替代铂催化剂的研究也成为了研究的热点之一。
目前，一些非铂催化剂如钴、镍等被认为是潜在的替代品。
其次，铂催化剂在长时间运行过程中容易受到腐蚀和中毒。
研究人员通过探索新的合金材料、改变催化剂的组成等方式，以提高催化剂的稳定性和抗中毒性。
未来，铂催化剂在燃料电池中的应用研究还有许多发展方向。
一方面，研究人员可以进一步优化铂催化剂的结构和形貌，以提高其催化活性和稳定性。
另一方面，寻找替代铂催化剂的研究也是一个重要的方向。
发展高效、低成本的替代催化剂，将有助于推动燃料电池的商业化发展。
燃料电池催化剂改性技术发展现状和挑战
燃料电池催化剂改性技术发展现状和挑战燃料电池作为一种新兴的清洁能源技术，被广泛应用于车辆动力、绿色能源等领域。
其中，催化剂是燃料电池中起关键作用的组成部分，其性能直接影响着燃料电池的效能和可持续性。
随着对燃料电池系统不断提高的要求，燃料电池催化剂的改性技术不断发展，以提高催化活性、耐久性和成本效益。
本文就燃料电池催化剂改性技术的现状和面临的挑战进行探讨。
一、燃料电池催化剂改性技术的现状当前，改性燃料电池催化剂技术主要有合金化、支撑剂改性和掺杂等。
合金化是指将两种或多种金属催化剂简单地合成一种材料，以提高其电化学活性。
例如，Pt和其他金属（如Co、Ni等）的合金化可以增加活性位点的数量，提高催化剂的电导性和稳定性。
支撑剂改性是将金属催化剂负载在具有高表面积、孔隙结构和化学稳定性的支撑材料上，以增加催化剂的活性和稳定性。
掺杂是指将一种或多种杂质元素引入催化剂中，以调控其电子结构和表面活性。
这些技术在改善燃料电池催化剂的性能方面发挥了重要作用。
目前，Pt基催化剂仍然是燃料电池最常用的催化剂，但其高昂的成本限制了燃料电池的商业化应用。
因此，降低催化剂成本是目前改性技术的主要研究方向之一。
一种常见的策略是减少Pt含量，同时改善催化剂的活性和稳定性。
为此，研究人员发展了许多非贵金属催化剂，如过渡金属和合金化过渡金属氮化物。
例如，过渡金属卟啉化合物在燃料电池催化剂中的应用受到了广泛关注。
此外，金属有机框架材料也被认为是一种有潜力的Pt替代材料。
二、燃料电池催化剂改性技术面临的挑战尽管燃料电池催化剂改性技术取得了显著进展，但仍然存在一些挑战。
首先，改性催化剂的活性和稳定性问题仍然是研究的热点。
改性催化剂在燃料电池中需要具备良好的催化活性和长期稳定性，以满足实际应用需求。
尤其是在高温、高压、高湿度等恶劣环境条件下，催化剂容易发生聚集、脱落和失活等问题。
因此，如何提高改性催化剂的耐久性仍然是一个亟待解决的问题。
其次，改性催化剂的制备工艺和成本问题亟需解决。
Pt基有序金属间化合物氧还原催化剂研究进展
1. 引言
在全球能源危机以及环境问题不断恶化的严峻形势下，发展清洁与可再生能源已成为近年来世界各 国关心的重要议题。在各类可持续发展的新能源中，氢能因具有出色的比能量密度优势及广泛的技术适 应性，被认为是未来最具有发展前景的新能源之一。质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cells, PEMFCs)技术，将氢和氧中的化学能直接转化为电能，是氢能利用最直接有效的方式[1]。近五十 年，PEMFCs 技术已得到迅速发展，目前最为广泛的应用就是作为电动汽车动力源，2014 年日本丰田公 司量产并商业化的燃料电汽车(Fuel Cell Vehicle, FCV) Mirai 标志着燃料电池商业化时代的到来[2]。
1上海市研发公共服务平台管理中心(上海市科技人才发展中心)，上海 2上海动力储能电池系统工程技术有限公司，上海 3华东理工大学机械与动力工程学院，上海
*通讯作者。
文章引用: 孙华, 戚頔, 刘辉, 邵雷军, 王晓霞. Pt 基有序金属间化合物氧还原催化剂研究进展[J]. 材料科学, 2019, 9(5): 479-488. DOI: 10.12677/ms.2019.95061
关键词
质子交换膜燃料电池，氧还原反应，电催化剂，金属间化合物
Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
金属间化合物是由两种或多种金属组元按比例结合形成具有不同于其它组成元素的长程有序晶体结 构，并且具有金属基本特性的化合物。与合金结构不同，在金属间化合物的晶格结构中，Pt 和 M 原子都 有序的占据晶格中相应格点，并以金属键或离子键相互作用，使整个晶体呈现出长程有序的晶系结构， 这种长程有序的结构使其具有特殊的催化特性[8]。根据不同原子比例，一般金属间化合物分为 Pt3M，PtM， PtM3 相，如图 1 所示。在 Pt3M 中(图 1(a))，Pt 原子占据正方体晶格六个面的中心位置，而 M 原子占据 正方体的八个顶点(PtM3 相反)；而在 PtM 中，Pt 与 M 按原子层交替排列(图 1(b)~(c))，这种原子排列具 有面心四方结构(face centered tetragonal, fct) [9] [10]。这种长程有序的结构不仅使过渡金属的调控作用得 到充分发挥，而且与铂原子形成的化学键能更加稳定过渡金属原子，使其不易在酸性条件下溶解，进而 更进一步的提高了催化活性和稳定性。近几年对 PtM 金属间化合物的研究结果均表明具有有序结构的金 属间化合物催化剂比无序结构的合金催化剂表现出更好的催化活性和稳定性。早在 2004 年，Abruña [11] 研究小组就报道了有序金属间化合物电催化剂在燃料电池中的应用，他们制备了一系列的 Pt 基金属间化 合物发现这些催化剂表现出比铂合金和纯金属铂更高的催化活性。
新型能源催化剂的研究进展
新型能源催化剂的研究进展近年来，全球温室气体排放趋势呈现上升趋势，环保成为一个备受关注的话题。
而新型能源催化剂的研究，代表着现代能源技术的最新进展之一。
本文将介绍新型能源催化剂研究的发展历程、现状及展望。
发展历程新型能源催化剂研究起源于1970年代的燃料电池技术，属于分子尺度化学的范畴。
而催化反应的本质是通过降低反应活化能来加速化学反应的过程，成为人们利用能源原料的有效途径。
燃料电池技术中，催化剂可以促进氢氧化物的电解，产生电能。
而在汽车和工业等领域，催化剂可以促进燃料和氧气的反应，实现高效率的能量转换，同时大大减少温室气体等有害物质的排放。
新型能源催化剂研究的发展离不开纳米技术、化学合成技术、计算机模拟技术等的支持，它们使催化剂的制备、表征和性能测试更加精细、高效、深入。
催化剂的理论研究和实验研究也形成了互相支持、循环发展的格局。
现状目前，新型能源催化剂已经应用于多个领域。
在燃料电池领域，铂基催化剂已成为电堆中最常见、最有效的催化剂之一。
但是铂的生产成本在过去几年里一直在攀升，而且铂基催化剂在制备和使用过程中都存在一些困难。
为了解决这些问题，研究者们开始寻找替代铂的新型催化剂。
其中最重要的一类就是非贵金属催化剂。
由于非贵金属催化剂成本低、储量丰富且不会引起环境问题，因此受到越来越多的关注。
最近的研究还包括了蛋白质酶、有机小分子化合物等非金属催化剂。
例如，质子交换膜燃料电池中氧还原反应催化剂的研究方向已经从Pt/C转向了非贵金属复合物催化剂。
在化学催化领域，金属有机框架催化剂、共价有机催化剂等新型催化剂的研究也在快速发展，它们在催化剂设计和合成方面都有创新性。
展望尽管新型能源催化剂已经有很多成果，但是仍存在着很多问题和挑战。
未来的研究方向包括提高催化剂的选择性、稳定性和活性，同时也要考虑催化剂的适用范围和经济性。
继续推进对新型催化剂的基础理论研究，并与工程实践相结合，将是新型能源催化剂研究的未来发展方向。
燃料电池的催化剂研究进展
燃料电池的催化剂研究进展在当今能源领域，燃料电池作为一种高效、清洁的能源转换装置，正受到越来越广泛的关注。
而催化剂在燃料电池的性能提升和广泛应用中起着至关重要的作用。
本文将详细探讨燃料电池催化剂的研究进展。
燃料电池的工作原理是通过化学反应将燃料（如氢气、甲醇等）和氧化剂（通常为氧气）的化学能直接转化为电能。
在这个过程中，催化剂能够加速反应的进行，降低反应的活化能，从而提高电池的性能和效率。
对于质子交换膜燃料电池（PEMFC）来说，铂（Pt）基催化剂一直是研究的重点。
铂具有出色的催化活性，能够有效地促进氢氧化反应（HOR）和氧还原反应（ORR）。
然而，铂是一种稀缺且昂贵的金属，这极大地限制了燃料电池的大规模商业化应用。
因此，如何减少铂的用量，同时保持甚至提高其催化性能，成为了当前研究的关键问题之一。
一种常见的策略是通过减小铂纳米颗粒的尺寸来增加其比表面积，从而提高铂的利用率。
研究表明，当铂纳米颗粒的尺寸减小到一定程度时，其催化活性会显著提高。
此外，将铂与其他金属（如钯、铑、钌等）形成合金，也可以改善其催化性能。
合金化不仅能够调节催化剂的电子结构，还可以提高其抗中毒能力和稳定性。
除了对铂基催化剂进行优化改进，非铂催化剂的研究也取得了一定的进展。
过渡金属氮化物、碳化物以及过渡金属氮碳（MNC）复合材料等都被认为是具有潜力的非铂催化剂。
其中，MNC 复合材料由于其良好的 ORR 催化活性、成本低廉以及稳定性较好等优点，成为了研究的热点之一。
在催化剂的载体方面，碳材料（如碳纳米管、石墨烯等）因其优异的导电性、大的比表面积和良好的化学稳定性，被广泛应用于燃料电池催化剂的载体。
此外，金属有机框架（MOFs）衍生的碳材料也引起了研究者的关注。
MOFs 具有高度有序的孔结构和可调节的化学组成，通过热解处理可以得到具有独特结构和性能的碳材料，为催化剂提供更好的支撑和分散。
为了进一步提高催化剂的性能，还需要对其微观结构和表面性质进行精确调控。
燃料电池铂基催化剂核壳结构及掺杂元素的研究
燃料电池铂基催化剂核壳结构及掺杂元素的研究燃料电池是一种将化学能转化为电能的设备，它利用氢气等燃料与氧气发生氧化还原反应来产生电能。
铂基催化剂是燃料电池中最常用的催化剂，其具有高催化活性和电化学稳定性。
然而，铂基催化剂价格昂贵，限制了燃料电池商业化的发展。
为了提高铂基催化剂的效率和降低成本，研究人员开始探索新的催化剂结构和掺杂元素的引入。
核壳结构是一种将核心金属与外壳材料相结合的结构，可以提高催化剂的稳定性和活性。
核心金属通常是铂，外壳材料可以是其他金属或合金。
许多研究表明，核壳结构催化剂具有比纯铂更高的催化活性和稳定性，这是因为外壳材料可以与核心金属形成界面效应，提高催化反应的速率。
另一方面，掺杂元素的引入可以调控催化剂的表面性质和电子结构，进而改善其催化性能。
常见的掺杂元素包括过渡金属、碳、氮等。
掺杂元素可以提高催化剂的活性位点数量和电子传递速率，从而提高催化剂的催化活性。
近年来，关于燃料电池铂基催化剂核壳结构及掺杂元素的研究取得了一些重要进展。
一些研究通过先进的合成方法成功制备了铂基催化剂核壳结构，包括铂纳米颗粒核-壳结构和铂合金核-壳结构。
这些核壳结构催化剂在氧还原反应中表现出优异的催化活性和稳定性。
此外，一些研究还发现，掺杂元素的引入对核壳结构催化剂的性能有着显著影响。
例如，氮掺杂可以提高催化剂的氧还原反应活性，碳掺杂可以增强催化剂的稳定性。
因此，通过核壳结构和掺杂元素的优化设计，可以实现高效、稳定和低成本的铂基催化剂。
总之，燃料电池铂基催化剂核壳结构及掺杂元素的研究为燃料电池的商业化发展提供了重要的理论和技术支持。
未来的研究可以进一步探索新的催化剂结构和掺杂元素，以更好地满足燃料电池在能源转换方面的需求。
铂基催化剂的制备及其应用研究
铂基催化剂的制备及其应用研究铂基催化剂是一类优秀的催化剂，在化工、能源等领域中应用广泛。
本文将介绍铂基催化剂的制备方法和应用研究进展。
一、铂基催化剂的制备方法1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的铂基催化剂制备方法，主要原理是通过水/乙醇等溶剂中配合物溶胶的形成，再通过热处理、干燥、焙烧等步骤将溶胶转化为凝胶，最终形成铂基催化剂。
这种方法不仅制备简单，而且可以控制催化剂的晶粒大小、孔径分布等结构性能，从而提高催化剂的催化活性和选择性。
2. 沉淀法沉淀法是一种以铂酸盐、氯铂酸等为原料，通过还原、沉淀等方式制备铂基催化剂的方法，它的优点是制备过程简单，产量高，可批量生产。
但是，沉淀法所得催化剂的结构和性能存在较大不确定性，因为化学反应过程不可控的因素较多。
3. 气相沉积法气相沉积法是一种制备铂基催化剂的高效方法，它以金属有机化合物、有机卤化物等为前体，在惰性气体/惰性气体+氧气的气氛中进行化学反应，其中产生的热量和化学反应生成的各种中间体，最终在高温下形成纯铂或铂基合金微晶。
这种方法制备的铂基催化剂具有高的纯度、高催化活性和良好的耐热性。
二、铂基催化剂的应用研究进展1. 化工催化铂基催化剂在化工领域中有广泛的应用，例如制备高活性和选择性的异构化催化剂，用于重碳氢分子环化反应、重氮化反应及加氢裂解等催化反应。
2. 能源转化与存储铂基催化剂在能源转化和存储中也具有重要的应用，例如用于制备高效的氢燃料电池催化剂，实现清洁能源转化和利用，还可用于太阳能电池中的反向微反应器件等。
3. 生物医药领域铂基催化剂还在生物医药领域中得到了广泛的应用，例如铂基催化剂可以用于纯化制备蛋白质，丙型流感病毒抑制剂等。
此外，铂基催化剂还可用于癌症治疗，抗生素制药等方面的研究。
总之，铂基催化剂是一种广泛且重要的催化剂，它在化工、能源等领域中的应用日益广泛。
通过针对铂基催化剂的结构优化、表面修饰等技术研究，将有助于提高铂基催化剂的催化活性、选择性和稳定性，从而为更广泛的应用市场提供更好的技术服务和催化剂供给。
燃料电池的材料科学研究进展
燃料电池的材料科学研究进展在当今能源领域，燃料电池作为一种高效、清洁的能源转换装置，正引起越来越广泛的关注。
燃料电池的性能和成本很大程度上取决于其所使用的材料，因此，材料科学的研究进展对于推动燃料电池技术的发展至关重要。
燃料电池的工作原理是通过化学反应将燃料（如氢气、甲醇等）和氧化剂（通常为氧气）的化学能直接转化为电能。
在这个过程中，需要一系列的材料来实现高效的电荷转移、催化反应和离子传输等关键步骤。
首先，电极材料是燃料电池的核心组成部分之一。
对于阳极，需要能够有效地催化燃料的氧化反应。
目前，常用的阳极催化剂主要是铂基材料，但其高昂的成本和有限的资源供应限制了燃料电池的大规模应用。
因此，研究人员一直在努力寻找替代材料或改进现有催化剂的性能。
例如，非贵金属催化剂如镍、钴等以及它们的合金和化合物，在某些特定条件下表现出了一定的催化活性，但其稳定性和性能仍有待进一步提高。
同时，通过纳米技术对催化剂进行形貌和结构的调控，增加其比表面积和活性位点，也是提高催化性能的重要途径。
在阴极方面，氧气还原反应（ORR）的动力学过程较为缓慢，需要高效的催化剂来加速反应。
铂基催化剂同样是阴极的常用选择，但同样面临成本和资源的问题。
近年来，基于过渡金属氮碳化合物（MNC）的无铂催化剂成为研究热点。
这些材料通过合理的设计和合成，能够在一定程度上模拟铂的催化性能，同时降低成本。
此外，通过对催化剂的载体进行优化，如使用碳纳米管、石墨烯等具有高导电性和良好稳定性的材料，也有助于提高阴极的性能。
电解质材料在燃料电池中起着传递离子的重要作用。
质子交换膜燃料电池（PEMFC）中常用的质子交换膜是全氟磺酸膜，如 Nafion 膜。
这类膜具有高质子传导率和良好的化学稳定性，但在高温和低湿度条件下性能会下降。
为了克服这些问题，研究人员开发了一系列新型质子交换膜，如部分氟化膜、非氟质子交换膜等。
此外，高温质子交换膜燃料电池（HTPEMFC）使用的磷酸掺杂聚苯并咪唑膜等，能够在较高温度下工作，提高了燃料电池的热管理和抗杂质能力。
铂、钯基纳米材料的合成及催化性能研究进展
处于纳米尺度或由其作为基本单元构成的金属材料。
基于维数的不同，可将其大体划分为零维、一维、二维纳米材料。
纳米材料的形状丰富多样，可以为球形，也可以呈柱状。
基于原子分布特性的不同，可将其大体划分为结晶、非晶和准结晶；基于相结构的不同，可将其简单地分为两类：一类是单相，另一类则是多相。
目前，金属纳米材料的合成方法主要包括两种：一种是物理合成法，比如真空冷凝等，由于此方法需使用多种装置，并且操作繁琐、工作量大，使其在工业领域并未得到大力推广和积极应用。
另一种是化学方法，是从下到上，并控制纳米级材料的生长过程。
近年来，化学合成方法取得了长足进展，尤其是液相合成方法，变得越来越严谨完善，凭借着此类方法，人们已推出了各种不同的金属纳米材料。
目前，在工业领域，应用比较广泛的几种液相合成方法如下：(1)模板法。
模板法可大体分为两类：一类是硬模板法，另一类则是软模板法。
在现实中，很多材料都能够被用于制作模板，比如氧化铝、沸石、Te 纳米线、Ag 纳米线、等，它们比较易溶混合表面活性剂液晶或表面活性剂模板等。
通过模板法制备的纳米材料相对均匀，但是在后期往往要通过酸等相关物质溶蚀硬模板，由于此原因，此方法并未得到业内人士的认可和支持，其应用严重受限。
(2)溶剂热法。
当前，水热法应用比较广泛，溶剂热法也日益受到更多业内人士的关注和研究。
若将水热反应归类为溶剂热法，则更加可行。
此反应一般会选取特定的溶剂(比如水)对金属前体进行有效溶解。
若表中存在活性剂等物质，将随着溶液一并进入反应罐内，同时，在高温溶液的汽化压力作用下制成纳米材料。
概括来讲，此方法操作容易，将各种纳米材料全部1 催化反应人们使用催化反应的历史由来已久，但是催化的概念出现于1835年，其提出者为瑞典著名化学家贝采尼乌斯(Berzelius)。
在发生化学反应的过程中，原始分子的化学键会汲取大量的能力，产生新的化学键，在此过程中，会出现能量转移的情况。
催化反应过程中，加入此物质能够明显减少反应时消耗的能量，从而使得能垒明显减弱，促其更快速、更容易地发生反应。
2024年氢燃料电池用铂催化剂市场前景分析
2024年氢燃料电池用铂催化剂市场前景分析摘要：随着氢燃料电池技术的发展和广泛应用，氢燃料电池用铂催化剂的市场前景备受关注。
本文通过对氢燃料电池用铂催化剂市场的现状和未来发展进行综合分析，探讨了其市场规模、竞争格局以及发展趋势，并指出了未来发展中可能面临的挑战。
1. 引言氢燃料电池作为一种清洁能源技术，具有高效、环保、低碳排放等优点，在能源转型和减排问题上扮演着重要的角色。
氢燃料电池中的铂催化剂是关键的核心材料，对其市场前景进行深入的分析具有重要意义。
2. 氢燃料电池用铂催化剂市场现状目前，氢燃料电池用铂催化剂市场呈现出快速增长的趋势。
在政策推动下，氢燃料电池汽车等应用需求不断增长，进一步推动了铂催化剂市场的发展。
此外，铂催化剂的高效性、稳定性和成熟的制备工艺也为其市场应用提供了有力保障。
3. 氢燃料电池用铂催化剂市场规模分析根据市场调研数据显示，氢燃料电池用铂催化剂市场规模呈现出稳步增长的态势。
随着氢燃料电池汽车等应用的成熟和推广，铂催化剂的需求将进一步增加。
预计到20XX年，氢燃料电池用铂催化剂的市场规模将达到XX万美元。
4. 氢燃料电池用铂催化剂市场竞争格局目前，氢燃料电池用铂催化剂市场存在着较为激烈的竞争。
国内外众多企业涌入该市场，提高了产品的竞争力和技术水平。
在竞争格局中，铂催化剂的质量、价格和供应能力是企业竞争的重要因素。
同时，部分替代技术的发展也对铂催化剂市场带来了一定压力。
5. 氢燃料电池用铂催化剂市场发展趋势随着氢燃料电池产业的快速发展，氢燃料电池用铂催化剂市场将呈现出以下几个发展趋势：•制备工艺的优化：提高铂催化剂的制备效率，减少制备成本，提高产品性能。
•替代技术的研发：探索新的催化剂替代铂的技术，降低生产成本，提高市场竞争力。
•减少铂资源消耗：通过改进催化剂结构和使用方法，减少铂的消耗，提高其利用率。
6. 挑战与机遇在氢燃料电池用铂催化剂市场发展过程中，面临着一些挑战与机遇。
质子交换膜燃料电池催化剂纳米铂材料研究进展
2020年11月 贵 金 属 Nov. 2020第41卷第4期Precious MetalsV ol.41, No.4收稿日期：2019-09-15基金项目：国家自然科学基金项目(51576201)；广东省自然科学基金研究团队项目(2015A030312007)；东莞市引进创新科研团队项目(201460710200034)；中国科学院可再生能源重点实验室基金项目(Y807j41001)；STS 区域重点项目(KFJ-STS-QYZD-2021-02-003)第一作者：王志达，男，博士，副研究员，研究方向：纳米材料、PEMFC 低铂载量催化剂。
E-mail ：************** *通讯作者：闫常峰，男，博士，研究员，研究方向：氢能基础及应用相关研究。
E-mail ：*************质子交换膜燃料电池催化剂纳米铂材料研究进展王志达1，甘 源1，闫常峰1 *，刘光华2(1. 中国科学院广州能源研究所 中国科学院可再生能源重点实验室 广东省新能源和可再生能源 研究开发与应用重点实验室，广州 510640；2. 百大新能源股份有限公司，广东 东莞 523808)摘 要：提高活性、降低贵金属担载量是质子交换膜燃料电池(PEMFC)催化剂的重点研究内容，纳米铂材料是提高阴极氧还原反应(ORR)活性的核心研究方向之一。
基于对104篇文献的分析，综述了纳米铂颗粒的粒径、晶面和形貌对催化剂的活性和寿命的影响，以及纳米铂合金的成分和核-壳结构等因素对催化性能的影响。
分析现有方法技术的优点和不足，提出催化剂有序化结构和优化ORR 反应过程的研究方向。
关键词：质子交换膜燃料电池；阴极催化剂；氧还原反应；纳米铂；活性；寿命中图分类号：TM911.4；O643.3 文献标识码：A 文章编号：1004-0676(2020)04-0072-09Research Progress on Pt-based Nanomaterials for ORR Electrocatalysts of PEMFCWANG Zhi-da 1, GAN Yuan 1, YAN Chang-feng 1 *, LIU Guang-hua 2(1. CAS Key Lab of Renewable Energy, Guangzhou Institute of Energy Conversion,Guangdong Key Lab of New and Renewable Energy Research and Development, Guangzhou 510640, China;2. Baida New Energy Company, Dongguan 523808, Guangdong, China)Abstract: Improving the activity and reducing the amount of supported precious metals play an important role in the research of electrocatalysts for proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs). Platinum (Pt) based nanomaterials are one of the key parts of enhancing the activity of the cathode catalysts on oxygen reduction reaction (ORR). Based on the analysis of 104 published papers, the influences of particle size, crystal facets and morphologies of the Pt-based nanoparticles (NPs) on the activity and stability of catalysts, as well as the alloy compositions and the core-shell structure on the catalytic performance, are discussed. By analyzing the advantages and shortcomings of the existing methods and technologies, and the research directions of designing catalysts with ordered nanostructure and optimizing the ORR process are proposed.Key words: PEMFC; cathode catalysts; ORR; Pt-based nanomaterials; activity; stability氧还原反应(ORR)作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的首选阴极反应，包含多个反应基元，涉及多种中间态粒子，历程异常复杂[1-3]。
燃料电池催化剂文献报告
燃料电池催化剂文献报告燃料电池催化剂是燃料电池中的核心组件，它们在电化学反应中起到催化剂的作用，提高了燃料电池的性能和效率。
催化剂的选择和设计对于燃料电池的性能具有重要影响。
为了更好地了解燃料电池催化剂的研究进展，本文将对近年来的相关文献进行综述。
近年来，钯基催化剂在燃料电池中得到了广泛的应用。
赵等（2024）研究了多组分钯基催化剂的合成方法，并评估了其在甲醇燃料电池中的性能。
研究结果表明，多组分催化剂相比单组分催化剂具有更高的催化活性和稳定性。
铂基催化剂也是常用的燃料电池催化剂。
封等（2024）通过调控铂纳米颗粒的大小和形貌，制备了一种新型的铂基催化剂，并研究了其在氧还原反应中的电化学性能。
研究结果显示，所制备的铂基催化剂具有良好的催化活性和耐久性。
除了钯和铂基催化剂，过渡金属化合物也是研究的热点之一、李等（2024）报道了一种镍基催化剂的合成方法，并研究了其在乙醇燃料电池中的应用。
研究结果表明，所制备的镍基催化剂在氧还原反应中具有较高的催化活性和稳定性。
此外，还有一些新型催化剂的研究工作取得了一定的进展。
杨等（2024）报道了一种基于二氧化钛纤锌矿型结构的铜基催化剂，并研究了其在甲醇燃料电池中的应用。
研究结果显示，所制备的铜基催化剂在氧还原反应中表现出优异的催化活性和稳定性。
此外，还有一些文献致力于研究催化剂的改性方法。
贾等（2024）研究了一种基于贵金属纳米粒子的催化剂改性方法，并评估了改性后的催化剂在直接甲醇燃料电池中的性能。
研究结果表明，改性后的催化剂具有更高的催化活性和稳定性。
综上所述，燃料电池催化剂的选择和设计对燃料电池的性能具有重要影响。
近年来，钯基、铂基和过渡金属化合物催化剂是研究的热点之一、此外，一些新型催化剂的研究工作也取得了一定的进展。
催化剂的改性方法也是一个研究的重点。
未来的研究方向可以进一步优化催化剂的合成方法，提高催化剂的性能和稳定性，以推动燃料电池技术的发展。
燃料电池Pt基核壳结构电催化剂的最新研究进展_张海艳
收稿日期 : 2011-09-30. 接受日期 : 2011-11-21.
a
通讯联系人 . 电话 /传真 : (021)69589355; 电子信箱 : jxma@ 通讯联系人 . 电话 /传真 : (021)69589355; 电子信箱 : ruilin@
b
基金来源 : 高等学校博士学科点专项科研基金 (20070247055); 节能与环保汽车创新引智基地 "111 计划 "(B08019); 同济大学 青年优秀人才基金 (2006KJ022); 上海市重点学科建设项目 (B303).
Recent Development of Pt-Based Core-Shell Structured Electrocatalysts in Fuel Cells
燃料电池是一种将化学能通过电化学反应直接 转 它具有高效、对环境友
好、噪音低及可靠性高等优点 [5,6], 因而受到世界各 国政府、企业和相关研究机构的高度重视 . 如今 , 世 界各国都在通过燃料电池汽车和氢能的各种示范项 目来积累经验 , 促进技术进步和公众认知 , 以最终实 现其产业化 . 其中较有代表性的是 “欧洲城市清洁交 通计划” 、 “美国加利福尼亚州燃料电池伙伴计划” 、 “日本氢能和燃料电池汽车示范计划”和“上海世 博会燃料电池示范项目”等 [7]. 然而 , 燃料电池商业化应用目前还受到成本高、 耐久性和可靠性有待提高和基础设施不足等方面的 制约 , 其中被誉为万能催化剂的 Pt 催化剂是一大制 约因素 . 目前 , 一台 100 kW 的燃料电池汽车约需 100 g 的 Pt; 而 Pt 在地壳中已探明的储量仅为 39000 t[8,9]. 稀缺性决定了其成本必然会随着燃料电池汽车的推 广而急剧上升 . 因此 , 人们围绕各种低 Pt 和非 Pt 催 化剂做了大量的探索和研究 , 开发出二元、 三元甚至 四元合金催化剂 [10~13]; 但此类催化剂中过渡金属在 酸性条件下易流失 , 从而使催化剂稳定性降低
燃料电池Pt基核壳结构电催化剂的最新研究进展
收稿 日期 ： ０ １０．０ ２ １—９３．接 受 日期 ： ０ １１－１ ２ １－１２ ．
通讯联 系人．电话／ 传真：０ １６ ５９ ５ ；电子信箱：ｘ ＠ｔｎｊｅｕｃ （２ ）９ ８ ３ ５ ｊｍａ ｏ ｇｉ ｄ ． ． ｎ 通讯联系人．电话／ 真：０ １６ ５ ９５ ；电子信箱：ｕｌ ＠ｔｎｊｅｕｃ 传 （２ ）９ ８ ３ ５ ｒｉｎ ｏｇｉ ｄ ． ｉ ． ｎ 基金 来源：高等学校博士学科点专项科研基金 （０ ７２ ７ ５ ） ２ ０ ０ ４ ０ ５；节能与环保 汽车创 新引智基地 ”１ １１计划” ０ ０ ９；同济大学 （ ８ １） Ｂ 青年优秀人才基金 （０ ６ Ｊ２ ） ２ ０ Ｋ ０２；上海市重点学科建设项 目（ ３ ３． Ｂ ０）
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２ １ Ｏ２ 文 章编号 ： ２ ３９ ３ （０ ２０ —２ ２０ ０ ５ ．８ ７ ２ １ ）２ ０ ２ － ８
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ＤＯ ： ０３ ２ ／ＰＪ ０ ８ ０ ２１ ９ ７ Ｉ １ ． ４ Ｓ ． １ ８ ． １ ．０ ４ ７ ． ２
燃 料 电池 Ｐ 基核 壳结构 电催化剂 的最新研 究进 ，马建 新 ， 一 ， ｖ ，，
。 东 理 工 大 学 资源 与 环 境 ２程 学 院，上 海 ２ ０ ３ 华 ２ ０２ ７ 同济 大 学 新 能源 汽 车 ３ 程 中心 ，上 海 ２ １０ ２ ０ ８４ 同 济大 学 汽 车 学 院，上 海 ２ １０ ０ ８４ 摘 要 ：综述 了用 于 燃 料 电池 的 Ｐ 基 核 壳 结 构 电催 化 剂 的 制 备 方法 和 表 征 方 法 的 最新 研 究 进 展 ． 先， 细 介 绍 了核 壳结 构 催 化 ｔ 首 详
2023年铂催化剂行业市场分析现状
2023年铂催化剂行业市场分析现状铂催化剂作为一种重要的催化剂，在各个行业中有着广泛的应用，如化工、石油、医药等。
本文将从铂催化剂行业的市场规模、市场竞争态势和市场需求变化等方面进行分析。
一、市场规模铂催化剂行业是一个庞大的市场，其主要的市场规模来自于以下几个方面：1. 化工行业：化工行业是铂催化剂的主要应用领域之一，铂催化剂可用于合成有机化学品、化工反应过程中的加氢还原、催化裂化、氧化等。
从国内市场来看，随着化工行业的快速发展，对铂催化剂的需求也在不断增加。
2. 石油行业：石油行业是另一个重要的铂催化剂市场，铂催化剂可用于石油加工、汽车尾气处理等领域，目前国内石油行业的发展对铂催化剂的需求也在快速增长。
3. 医药行业：医药行业是铂催化剂另一个重要的应用领域，铂催化剂可用于医药中间体的合成、有机化学反应等领域。
随着医药行业的快速发展，铂催化剂在医药领域的应用也在不断增加。
综上所述，铂催化剂市场规模庞大，且随着相关行业的快速发展，其市场规模也在不断增加。
二、市场竞争态势铂催化剂行业竞争激烈，市场上主要的竞争对手有国内外多家企业。
国外企业在技术研发、产品质量等方面具有较大优势，同时拥有较强的市场渗透能力；而国内企业则在市场价格、产品服务等方面具有竞争力。
目前，国内企业正在积极进行技术升级和创新，力图提高产品质量和技术水平，提高市场竞争力。
三、市场需求变化市场需求是铂催化剂行业发展的重要驱动力，随着相关行业的发展，市场对铂催化剂的需求也在不断变化。
1. 对产品质量要求日益提高：随着消费者对产品质量的要求日益提高，对铂催化剂的品质和稳定性也提出了更高的要求。
因此，企业需要通过技术创新不断提高产品质量，以满足市场需求。
2. 环保要求不断提升：环保意识的提高对铂催化剂市场的需求产生了重要影响。
如汽车尾气处理领域，中国对汽车排放标准的要求越来越严格，对铂催化剂的需求也在不断提高。
3. 新兴领域需求增长：随着新兴领域（如新能源、新材料等）的快速发展，对铂催化剂的需求也将得到进一步增加。
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Pt particle size pore sizes by XRD (nm)
XC-72 EC-300J EC-600JD
242 780 1475
CNT BP2000
50~280 1500
3.4 2.3 1.6
2~10 4.2
2~50
2~50 100
Fig. CV of (a) LG1：Pt/XC-72, (b)LG2： Pt/EC300J, and (c) LG3：Pt/EC600JD.
云南省燃料电池研究基础及潜力
谢谢！
（3）燃料电池技术优先研究方向
➢ 质子交换膜燃料电池阳极和阴极催化剂； ➢ 新型直接醇低温燃料电池催化剂； ➢ 燃料电池用氢的制备及储存技术； ➢ 燃料电池电动车（电动自行车，电动汽车）、中
小型移动电源及其重要应用技术开发。
内容总结
1
燃料电池的介绍及潜在应用
2 车载燃料电池铂基催化剂的研究进展
3
2、 PtM/C 催化剂（合金&核壳结构）
Platinum in Fuel Cells Gets a Helping Hand！！
12 JANUARY 2007 VOL 315 SCIENCE
ACS Catal. 2012, 2, 891−898
ACS Catal. 2012, 2, 825−831
Fig. (a) The polarization curves of Pt/XC-72 (▲), Pt/EC300J(●), and Pt/EC600JD (■),
（ Ⅲ ） Pt/C ——载体处理
Fig. TEM images of Pt/C catalysts
Pt/C催化剂面临难题 （一）：Pt颗粒的脱落和长大？ （二）： 催化剂性能的稳定性？
目前状况
需要大 幅度降 低电催 化剂 Pt 的用量.
Pt用量1g/KW,国 际最先进水平0.32g/KW MEA上负载量为0.6-0.8mg/cm2
（ Ⅰ ） Pt/C ——活性组分颗粒粒径及单分散性
氧还原活性：0.12-0.14A/mgPt
Pt颗粒粒径≤ 5nm 自制催化剂单分散性好！
日本TKK催化剂
-40 mV -18% -48%
<30 <40% <40%
-10 mV -10% -10%
美国能源局公布的铂基燃料电池催化剂指标及现状
车载燃料电池阴极氧还原催化剂
Pt/C
PtM/C
非铂型
1. Pt/C —— 目前典型催化剂
日本Tanaka和英国 Johnson Matthey
商业化目标 商业化的要求小于 0.1~0.2 g/kW, 单位 面积 MEA 的 Pt 用量小于 0.2 mg/cm2, 是目前用量的1/5~1/10.
燃料电池研究历程
1950-1970：Gemini 空间计划
1839 年 英国威尔士法官、发明家及物理 学家William Grove爵士发明了燃料电池。
1959年英国Francis T. Bacon 制造了一个 40 个电池的电堆，功率达到了5千瓦。他曾用 此电堆驱动电焊机、电锯和叉车。
1980s - Ballard 技术突破
燃料电池分类
二、车载燃料电池商业化前景及发展瓶颈
研究背景及驱动力：能源短缺
中国石油、天然气对外 依存度高于55%
研究背景及驱动力：环境污染
开发新能源 刻不容缓
燃料电池因具有高效、环保、燃料来源广及可靠性 高等优点成为世界各国研究的热点，将是21世纪最为 重要的能源动力之一。
清洁能源开发
/heslin_rothenberg_farley_/2013/03/
产业升级。
（2）云南省燃料电池研究基础
云南是有色金属王国，并拥有国家稀贵金属新材料产 业化基地；
云南拥有丰富的生物资源和磷矿石资源，其提炼加工 产生的大量尾气，可转化合成燃料电池的原料；
云南省拥有从事稀贵金属研究、加工及应用的单位 （如昆明贵金属研究所、贵研催化剂有限公司、昆明 理工大学），可为发展燃料电池提供技术支撑；
（ Ⅱ ） Pt/C ——Pt晶面与形貌控制
Science, 2007, 316: 732-735.
J. Am. Chem. Soc., 2007, 129: 3287-3291.
Nanotechnology. 2006, 17:1300-1308.
（ Ⅲ ）Pt/C ——载体选择
C material BET
稳定性（1.2V条件 ~mV 在1.5A/cm2 下工作400小时 %面积活性损失ECSA 后的损失量） %质量活性损失
2015年 目标
0.125
现状（文献报道） 0.15-0.20 PtCoMn合金催化剂
0.44
720
<30 <40% <40%
0.24 PtCoMn合金催化剂 0.43 Pt3Ni7合金催化剂 2100 PtCoMn合金催化剂 2500 Pt3Ni7合金催化剂
VOL. 4 ▪ NO. 3 ▪ 1321–1326 ▪ 2010 ACS,NANO,1323
美国能源局公布的非铂燃料电池催化剂指标及现状
四、云南省燃料电池研究基础及潜力
（1）燃料电池技术的重要性
减少温室气体排放,改善空气质量，保护环境。 研发新型的稀贵金属燃料电池催化剂，促进我省稀
贵金属的深度开发和利用。 促进能源的多元化，减少对水电、煤电的依赖，促进
1964 年，Jasinsky在Nature 上报道了酞菁钴（CoPc） 能有效催化氧还原反应。
Co-N/C
Fe-N/C
金属酞菁化合物： 金属卟啉化合物：
M-N/C
金属碳氮化合物是通过热解金属盐、碳化合物和氮化合物的 混合物而制得，被誉为“准铂催化剂”。
SCIENCE VOL 332 22 APRIL 2011
燃料电池公共汽车
燃料电池汽车
北京奥运 上海世博会
广州亚运
其他交通工具上的应用
车载燃料电池大规模商业化存在的障碍
车用燃料电池成本构成
50 45 40 35 30 25 20 15 10
5 0
催化剂
交换膜
极板
碳纸
催化剂 交换膜 极板 碳纸
催化剂 交换膜 极板 碳纸 50% 15% 15% 8%
降低催化剂的成本是 燃料电池商业化关键之 所在!!
催化剂成本下降目标
三、车载燃料电池用铂基催化剂研究现状
燃料电池（车载）氧还原催剂研究进展
项目
单位
铂负载量PGM
质量活性（mass activity)
面积活性(ECSA)
mgPt/cm2 A/mgPt μA/cm2Pt
稳定性（30000循 ~mV 在0.8A/cm2 环后的损失量） %面积活性损失ECSA %质量活性损失
Nano Lett., 2012, 12 (11), pp 5885–5889
Nature Materials 12, 81–87 (2013)
《表面偏析和电化学法调控低铂催化剂核壳精细结构 及催化性能研究
3、非铂催化剂
图 贵金属价格及地球上风度分布
价格高，资源少！
非铂催化剂——过渡金属大环类化合物
车载燃料电池铂基催化剂 研究进展
燃料电池介绍
主
车载燃料电池商业化前景及发展瓶颈
要
内
车载燃料电池用铂基催化剂研究现状
容
云南省燃料电池研发的潜力
一、燃料电池介绍
什么是燃料电池？
❖燃料电池是一种电化学能量转化装置，它不通 过燃烧直接将燃料的化学能转化为电能。
燃料电池优势
• 能量转化效率高 • 低污染或零污染 • 充电速度快（补 充燃料） • 维护成本低