Pt-NbO2-C"三相边界"构筑、原理及其对氧还原反应的影响机制

项目名称： Pt-NbO2-C"三相边界"构筑、原理及其对氧还原反应的影响机制

项目编号： No.21173062

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 尹鸽平

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 61万元

中文摘要： 质子交换膜燃料电池是一种发展前景很好的清洁发电技术。而目前制约其商业化的关键因素是电池的高成本、低寿命。提高铂阴极催化剂的活性和其在强酸性高电位下的稳定性对解决催化剂及电池成本与寿命至关重要。本项目首先研究Pt/NbO2以及Pt/N-NbO2催化剂的活性和稳定性，探究Pt与NbO2、N之间的作用机制及对催化剂性能的影响。进而构筑不同结构的NbO2@C核壳载体，包括完整碳壳层、不完整碳壳层、介孔碳壳层以及它们的N掺杂碳壳层，以研究Pt的沉积位置不同产生的不同组分间的相互作用及对电催化性能的影响。对比研究各载体及其载Pt催化剂的稳定性、氧还原活性和动力学行为，重点研究Pt在NbO2-C"两相边界"的优先沉积所形成的Pt-NbO2-C "三相边界"结构，辅以量子化学计算揭示"三相边界"结构对催化活性和稳定性的影响机制。本研究将为阴极催化剂的研究提供理论依据，并丰富燃料电池电催化理论。

中文关键词： 燃料电池；阴极催化剂；“三相边界”结构；氧还原活性；稳定性

英文摘要：

英文关键词： fuel cell；cathode catalyst；"Three phase boundary "structure；Oxygen reduction activities；stability