燃料电池

今日，美国 加利福尼亚大学洛杉矶分校黄昱团队发文，报道了一种石墨烯-纳米球封装的铂钴PtCo@Gnp纳米催化剂的设计，由于石墨烯纳米球的非接触封装，该催化剂在所需超低铂族金属PGM负载（0.070mgpgmcm–2）下，呈现良好的电化学可接近性和优异的耐久性。

综上所述，本文展示了一种稳健而简便的方法，用于表面润滑油涂层VG的垂直定向结构，使VG涂层之间的导电性和导热性得以实现。VG涂层显示出良好的延展性，并且与增强耐腐蚀PEMFC环境的强相互作用。设计的PEMFC可作为导电保护涂层，以提高PEMFC的可穿透性。本研究为石墨烯在金属表面的生长提供了一种定向工程策略，有助于石墨烯的应用。

有鉴于此，研究人员设计了一种镍基电催化剂，其外壳由氮掺杂碳制成。此外镍电极上的石墨烯涂层，能够防止氧化镍的形成，从而极大地延长氢燃料电池的使用寿命，且这些电极对一氧化碳的耐受性也更强（铂金材料很容易因为吸附一氧化碳而被迅速毒化）。

燃料电池的结构是一个高度专业化的复杂系统。参与反应的气体和冷却介质必须相互分离，并分散在反应区域内。为了完成这些任务，双极板必须具有良好的导电性和导热性，同时还需具备耐化学应力、机械应力和热应力。只有满足这些要求，才能保证燃料电池的长期可靠的功能。

大连理工大学Guowen Wang等研究人员在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表论文，研究通过水热合成和随后的冷冻干燥处理，将三维多孔N掺杂石墨烯气凝胶（NGA）聚合到钢网（SM）上以构建简单的空气阴极结构（NGA-x/SM）；更具体地说，NGA 同时用作有效的 ORR 催化剂层和透气气体扩散层，以提高 MFC 的性能。在该系统中，NGA-5/SM是用作空气阴极的理想候选材料。

制备了MgCo2O4与还原氧化石墨烯 (rGO) 的混合物，以区分富含 rGO 和不含 rGO 的催化剂，以用于直接甲醇燃料电池 (DMFC) 阳极（甲醇电氧化工艺）的潜在应用。由于镁和钴氧化物的接近，以及它们在 rGO 上的杂化，产生的协同效应使 MgCo2O4-rGO成为 DMFC 应用中阳极电极的高效低成本催化剂。EIS、CV、LSV 测试和MgCo2O4-rGO在2000个连续CV循环中的循环稳定性证实了 rGO 在催化剂结构中的关键作用。最后，单电池测试表明我们提出的催化剂适用于 DMFC 的实际应用。

内衬有两个关键要求：抗氢渗透性（确保气体不会从管道中泄漏）；良好的机械性能（因此气体可以在高压下安全储存）。目前多用对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯硫醚（PPS）、聚甲醛（POM）。上述内衬材料具有良好的抗渗透性、耐化学性和机械性能。基于前期的研究结果，POM被认为具有最好的抗氢渗透性，尤其是良好的抗气体渗透性，因此数十年来一直用于管道、盖子和汽车油箱。POM也曾在历史上，在低压条件下被用作储存容器和长期燃料储存罐。

目前，该项目已经具备铝燃料电池关键材料与部件、单体电池、1kW模块化电池堆的小批量制备能力。研发团队正在积极寻找合适的合作伙伴，旨在加快推进产业化。