氫燃料電池催化劑
我國正處于氫燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的艱難爬坡階段。近年來,由于燃料電池電堆的高昂成本成為一大制約因素,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展受到了嚴(yán)重束縛,難以充分施展其潛力。具體而言,在燃料電池電堆的產(chǎn)業(yè)鏈上游,碳纖維、鎳、鉻涂層金屬以及鉑金等貴金屬材料的稀缺性,直接導(dǎo)致了中游環(huán)節(jié)中的催化劑、雙極板、質(zhì)子交換膜等核心組件的成本居高不下,成為制約整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的關(guān)鍵因素。
催化劑作為燃料電池電堆的關(guān)鍵組成部分,主要由碳載體以及鉑或鉑合金構(gòu)成,其主要功能是催化燃料電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)。因此,我國亟需加快燃料電池催化劑技術(shù)的自主研發(fā)步伐,打破技術(shù)瓶頸,掌握更多與氫燃料電池相關(guān)的催化劑專利,從源頭上為氫能源的發(fā)展掃清障礙。? ??
目前氫燃料電池的催化劑主要分為三個(gè)大類:鉑(Pt)催化劑,低鉑催化劑和非鉑催化劑。其中低鉑催化劑分為核殼類催化劑與納米結(jié)構(gòu)催化劑,非鉑催化劑分為鈀基催化劑、非貴金屬催化劑與非金屬催化劑。
鉑(Pt)作為一種高效的催化劑,能夠吸附并促進(jìn)氫氣分子的解離,是當(dāng)前商業(yè)化應(yīng)用的首選材料。然而,鉑的高度稀缺性,加之我國鉑儲(chǔ)量有限,隨著未來氫燃料電池的普及,鉑的需求量勢(shì)必增加,進(jìn)而推高其價(jià)格,為氫能發(fā)展增添更多挑戰(zhàn)。