文献类型：会议

作　　者：刘卫 郑远远 Amare Dubale 杨静

作者单位：中山大学材料科学与工程学院广东省低碳化学与过程节能重点实验室

会议文献：中国化学会第三届菁青论坛摘要手册

会议名称：中国化学会第三届菁青论坛

会议日期：20201120

会议地点：中国辽宁大连

出版日期：20201100

学会名称：中国化学会

语　　种：中文

摘　　要：金属催化剂被认为是清洁能源环境技术的核心关键材料,在燃料电池等电化学能源转换领域中起着至关重要的作用。如何使金属催化剂的活性位点得到充分利用、提高电催化活性、稳定性、降低成本是促进这些领域发展的关键难题。气凝胶被誉为未来十大潜力新材料之一,具有低密度,高孔隙率和大内表面积的特点,并通过自组装的形式将纳米材料的特性扩展到宏观尺度。近年来,具有连续导电网络骨架的金属基气凝胶在电化学能源转换领域表现卓越、备受关注。其大内比表面积提供大量的催化活性位点,高孔隙率利于物质传输和活性位点暴露、高导电性联通网络利于电子转移、延展性表面变形结构赋予其高电催化稳定性。然而,金属基气凝胶的电催化活性和稳定性离满足实际应用的要求仍相距甚远。由于其机械性能差,在电极制备过程中其固有的多孔、联通的导电网络结构极易遭到破坏,多孔结构的优越性难以充分发挥;而且其微观到宏观多尺度融合的多孔网络结构复杂,电子结构的精准调控极具挑战。这些难题极大地限制了其催化活性和稳定性的进一步提高。我们发展了一系列简易合成方法,制得了一系列具有不同组分、形貌的金属骨架气凝胶[1-6]、金属-碳布复合气凝胶[7]和金属-石墨烯复合气凝胶[8],证实了这些具有连续导电网络骨架的金属基气凝胶是兼具优异的电催化活性和稳定性的质子交换膜燃料电池催化剂;探索了提高金属骨架气凝胶机械性能的方法,证实了金属骨架气凝胶固有结构的保持对其高电催化性能和稳定性的至关重要性;研究了微观电子结构调控和孔隙结构调控方法及对金属基气凝胶电催化活性和稳定性的影响。这些工作,为制备低成本、高电催化活性和稳定性的燃料电池电催化剂提供了新的思路,对其它电化学能源转换领域�

关 键 词：气凝胶 电催化 燃料电池 石墨烯  金属多孔材料

分 类 号：TM911.4] O643.36]