本报讯 燃料电池和锂空气电池是新一代大容量环保型电池。它们规模化的应用对满足日益增长的能源需求，对优化能源产业结构以及对改善环境都具有十分重要的意义。然而，高效、廉价催化剂的缺乏制约着这两种新型电池的商业化。鉴于此，石油化工学院的银凤翔陈标华课题组一直致力于为燃料电池和锂空气电池开发低成本、性能优异的催化剂，并于近日成功设计制备出了基于铁、氮、碳三种廉价元素的高效纳米催化剂。相关研究论文《双金属有机骨架精准调控铁-碳化铁@铁-氮-碳活性位结构，促进氧气还原提升燃料电池和锂空气电池性能》（Engineering Fe-Fe3C@Fe-N-C Active Sites and Hybrid Structures from Dual Metal-Organic Frameworks for Oxygen Reduction Reaction in H2-O2 Fuel Cell and Li-O2 Battery）于4月8日在材料与化学国际顶级刊物Advanced Functional Materials上在线发表。
该研究工作利用简便方法精确调控含锌金属有机骨架和含铁金属有机骨架的比例，进而达到调控催化剂活性位铁-碳化铁@铁-氮-碳精细结构的目的。密度泛函理论计算和实验结果均表明，所合成的催化剂在碱性电解质中的氧还原催化活性和稳定性均超越了贵金属基催化剂。将其应用于氢-氧燃料电池和锂空气电池，卓越的氧还原催化性能使这两种电池均获得了突出的电池性能。该方法不仅拓展了金属有机骨架在能量转化和储存领域的应用，而且为开发高效低成本非贵金属催化剂替代贵金属基催化剂以及推动氢-氧燃料电池和锂-空气电池的商业化提供了新途径。该研究论文的通讯联系人为银凤翔教授和陈标华教授。此项工作得到了江苏省绿色催化重点实验室、江苏省自然科学基金以及国家自然科学基金的资助。
Advanced Functional Materials是工程技术大学科、材料与化学大领域（包含材料化学、材料物理、生物材料、纳米材料、光电材料等多个子学科，以及大量与材料相关的研究领域）的顶级刊物，在材料、化学、工程领域科研界上享誉盛名。Advanced Functional Materials最近的影响因子是13.325，中科院分区为一区，顶级刊物。（何小波 任涛）