환경 및 에너지 문제에 직면 하 여 새로운 에너지 자동차 산업이 호황을이 고 있습니다. 전통적인 자동차와 달리 전기 자동차의 중요 한 구성 요소는 배터리 시스템입니다. 그 중 에서도 수소를 원료로 사용 하는 연료 전지는, 제품이 물이 되 고, 1 종류의 오염도가 적고, 에너지 변환 효율이 높고 배터리 시스템이 높다. 그러나, 대규모 상용화의 면에서, 연료 전지는 또한 큰 비용 저항을가지고, 음극 배터리의 주요 성능은 많은 귀금속 백 금 기반 촉매를 필요로 한다. 백 금 계 재료는 비싸고 수량이 한정 되어 연료 전지와 대규모 응용 분야의 지속 가능성을 대폭 향상 시켰다.
따라서, 우수한 성능, 저렴 한 가격과 PT 계 촉매를 대체할 풍부한 물자를 갖춘 새로운 형태의 음극 촉매를 제조 하는 것이 시급한 실정 이다. 상기 문제점의 관점에서, CAs의 학회 회원의 지도 하에, 연구의 황 창에 의해 탄소 기반 물질 및 에너지 응용에 대 한 조사 그룹에 의해 주도 바이오 에너지 및 프로세스의 연구원 황장제, 새로운 흑연 아세틸렌 기반 탄소 물질 (hsss)) 촉매는 벤젠 고리의 일부 탄소 원자에 연결 되어 있다. 이 물질의 설계 및 구현은 연구 그룹의 초기 단계에서 많은 양의 흑연 기반 재료의 성공적인 합성 및 적용에 기초한 다.
결과는 국제 저널 자연-통신 (자연 통신, 2018, 9, 3376)에 발표 되었으며 하이라이트 작업을 위해 선택 되었습니다. 탄소 기반 물질과 에너지 응용 연구 그룹의 독특한 구조 덕분에 질소 혼합 유형을 정확 하 게 조절 하 고, 가장 효과적인 피리 딘 질소 원자를 연료 전지의 음극에 선택적으로 혼 입 하 여 후 처리 공정에서 우수한 촉매 성능을 달성 한다. 동시에, hsssf는 육각형의 큰 기 공, 최대 1.63 nm의 분자 간극을 가지 며, 물질 전달의 반응 물 및 생성물 인 촉매 반응 과정에 도움이 된다. 상기 전기 화학적 시험은 알칼리 조건 하에서 상용 탄소-로드 백 금 촉매가 첨가 된 피리 딘 질소의 hsssh가 우수한 것으로 나타났다. 0.85 v 전위의 전류 밀도는 탄소 로드 플래티넘 보다 메탄올 중독에 더 나은 안정성과 내성을 가진 상업용 탄소 로드 플래티넘 촉매의 1.6 배입니다. 피리 딘 질소도 핑 된 새 연료 전지 음극 촉매로 서, 기존의 백 금 계 촉매를 대체 하 여, 큰 잠재력을 보이고 있다.
탄소 재료의 구조 설계를 통해 이종 원자의 정확한도 핑을 실현 하는이 방법은 또한 다른 나노 물질을 첨가 하 여 제조 하기 위한 새로운 아이디어를 제공 한다.
연구는 중국의 국가 자연과학 재단, CAs의 프론티어 키 프로젝트와 산둥 성의 자연 과학 재단에 의해 지원 되었다.
