Small:直接甲醇燃料电池金属基阳极催化剂研究进展

近日,澳大利亚伍伦贡大学的梁骥博士受邀,与广州中国科学院先进技术研究所的闫啸博士合作在国际期刊Small发表了题为“Metal‐Based Electrocatalysts for Methanol Electro‐Oxidation: Progress, Opportunities, and Challenges”的综述文章。该文章系统总结了近年来高性能金属基材料用于直接甲醇燃料电池阳极电催化MOR反应的最新研究成果。首先,文章简述了电催化MOR的反应机理,指出通过合理的制备策略和化学组成调控催化剂的表面形态和电子结构,激发催化过程的电子效应、几何效应和协同效应,可获得具有高MOR电催化活性的材料。进而,结合近年来的代表性工作成果,系统介绍了金属基MOR电催化材料的制备和结构调控策略,包括异质原子掺杂、多种活性材料复合等,获得更加有利于催化反应的形貌结构,通过催化反应过程中的电子效应和各活性位点的协同效应,提高催化活性和燃料电池的性能。

最后,作者在挑战,策略和展望部分介绍了目前对于金属基直接甲醇燃料电池MOR催化剂的研究中所面临的挑战,可行的解决策略,例如结合先进的原位表征手段和计算机模拟技术深入研究真实的MOR催化过程及各步反应机理,通过优化制备策略开发高效的催化剂载体以降低成本,进一步优化催化剂的测试方法以消除实验室与实际使用环境的差距。作者希望该综述可为研究人员提供有关直接甲醇燃料电池阳极高性能催化剂领域等相关研究的最新思路。

相关论文发表在Small(doi.org/10.1002/smll.201904126)上,澳大利亚伍伦贡大学的博士研究生Yueyu Tong为第一作者,Xiao Yan为共同通讯作者。