大規模生產低成本高催性能催化劑



本專案的目標是利用簡單的水熱方法和高溫熱解法製備廉價的單原子催化劑材料,使其催化氧氣還原的性能與商業 Pt/C 貴金屬催化劑相媲美, 但其價格遠低於貴金屬催化劑。項目執行過程中,設計先進的電池模具和優化電池組裝技術,來降低鋅空氣電池的成本,提高鋅-空氣電池的電極反應速率,放電電壓,功率密度和長時間的迴圈穩定性。同時製備出先進的電池模具,優化高性能鋅-空氣電池結構和性能,組裝出性能優異的鋅-空氣電池並應用於助聽器。或者實現電池堆的尺度 158 mm * 117 mm * 95 mm,重量小於1.8kg,放電電壓 24 V,能量密度達到 700 Wh/kg 和較大的電池容量 72 Ah。

完成各功能部件開發,形成產品初樣。合成了高效氧還原反應 (ORR) 功能的催化劑;設計並利用 3D 列印技術製備鋅-空氣電池模具; 將催化劑應用於空氣電極,並組裝鋅-空氣電池初樣。如應用“離子修飾”和“納米級缺陷” 技術已經製備了一系列新型的催化劑,在 0.1M KOH 電解液中, 催化 ORR 反應的起始電勢略低於商業 Pt/C,而極限電流與 Pt/C 一致;催化析氧反應(OER)的性能明顯優於商業 Pt/C。在類比使用環境條件下完成產品初樣的功能、性能試驗或模擬驗證。在電池測試系統中系統全面分析鋅-空氣電池的放電電壓/電池容量/能量密度等性質;然後將鋅-空氣電池堆在風扇和燈類比測試其性能。

 
參展單位: 澳門大學
聯絡方式: 許冠南教授  
  bizhui@um.edu.mo