M(M=Fe,Co,Mn)-N-C催化剂用于燃料电池的氧化还原反应

作     者：刘扬 张靖佳 王红霞 赵磊 王振波 LIU Yang;ZHANG Jing-jia;WANG Hong-xia;ZHAO Lei;WANG Zhen-bo

作者机构：哈尔滨师范大学化学化工学院光化学生物材料与储能材料黑龙江省重点实验室黑龙江哈尔滨150025 哈尔滨工业大学化工与化学学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《电池工业》 (Chinese Battery Industry)

年 卷 期：2021年第25卷第6期

页      面：308-316页

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金(2017-KYYWF-0146) 浙江省博士后科研项目择优资助 

主　　题：燃料电池 氧化还原 过渡金属/氮-碳催化剂 

摘      要：由于化石燃料的加速枯竭和随之而来的环境污染,燃料电池作为高效的能量转换装置受到了广泛的关注。其中铂基催化剂具有较高的催化活性,但是铂基电催化剂易受到燃料交叉的影响,稳定性差,从而限制了其大量应用于市场的前景。目前,开发出具有成本效益,高活性和稳定性的氧化还原电催化剂,以取代铂基电极是至关重要的,过渡金属氮掺杂碳催化剂被认为是铂基催化剂中的最有前景的替代品。本文介绍了M-N-C催化剂中Fe-N-C、Co-N-C、Mn-N-C常见的制备方法,并探讨了过渡金属,氮源和碳载体对M-N-C催化活性的影响,介绍了三种可以提高催化活性的方法,分别是增大催化剂的比表面积、提高催化剂的反应温度以及增加催化剂中的非金属杂原子,最后展望了M-N-C催化剂的发展前景。