新型石墨炔基氧还原电催化材料的制备及性能研究

项目名称： 新型石墨炔基氧还原电催化材料的制备及性能研究

项目编号： No.51402298

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 刘荣基

作者单位： 中国科学院过程工程研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 本项目着眼于开发新型的杂原子(N，F，B，P，I，S，Fe，Co或Mn等)单掺杂或共掺杂石墨炔及其复合材料，并研究所制备材料作为无铂的廉价高活性电催化剂在燃料电池阴极氧气还原反应（ORR）中的应用。首先，通过水热或高温煅烧处理等方法，制备出一系列新型杂原子掺杂石墨炔基非贵金属或无金属ORR电催化剂。进一步，在杂原子掺杂石墨炔基底上引进第二元（过渡金属氧化物纳米粒子、量子点或金属纳米粒子）或第三元（无机杂多酸）组分，构筑石墨炔基纳米复合材料，研究所制备材料的电催化ORR活性，探讨所掺杂元素对ORR活性的影响，考察复合材料中各组元在电催化中的协同增强效应。本研究有望获得一类全新的功能电催化材料，为发展新型无铂ORR电催化剂开辟新的途径。

中文关键词： 非铂电催化剂；石墨炔；多酸；氧气还原反应；燃料电池

英文摘要： The proposal consists in the synthesis of heteroatom (N，F，B，P，I，S，Fe，Co or Mn etc.)-doped/co-doped graphdiynes and their composites as platinum-free electrocatalysts for high-performance oxygen reduction reaction (ORR) in fuel cell. First of all, a class

英文关键词： platinum-free electrocatalysts；graphdiyne；polyoxometalate；oxygen reduction reaction；fuel cell