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电池研讨又有新发展。

并且荣登Nature，来自北京大学。

工学院的郭少军团队研宣布一类新式电催化剂，与商业化的两种催化剂比较，相应目标高出78和327倍。

并且稳定性也适当优异：通过30000次循环后，功能衰减不到30%。

电催化，是将可再生能量转化为动力的根底技能。论文中表明，这一发展可以明显进步锌空电池和锂空电池的功能。

与现在广泛运用的电池比较，这两类电池具有更高的能量密度，将来也可以应用到电动汽车之中，关于其功能进步，会有极大协助。

新式电催化剂

郭少军团队研制的新式电池催化剂，名为亚纳米厚且高端弯曲的双金属钯钼纳米片资料，在碱性电解质中展示出了更好的氧复原反响（Oxygen reduction reaction，ORR）电催化活性和稳定性。

其直接作用，是进步相关电化学动力转化/存储器材的功能。再往上游看，关于进步可再生电能的直接运用也有助益。

化石动力的日益干涸其对环境气候造成了很大的负面影响，世界各国关于可再生清洁动力的注重度越来越高。

尽管各种新动力电厂正在大力建造，但以风能和太阳能为代表的可再生动力用起来并没有那么简单。

一是这些可再生动力天然具有间歇性（气候影响大）特征，而是惯例电网在远程输电进程中会发生高电能损耗等等，直接约束了可再生电能的运用。

当然，也不是没有对应办法。

一种更有用的办法，便是用依据电化学转化器材，首要将可再生电能贮存于含能分子的化学键中，再将这些含能分子运送至动力需求点，最终可控地开释化学能。

整个进程中，电化学反响“担任”此类化学能与电能之间的转化，其反响速率，直接决议了动力转化的功率以及电化学器材的运转功率。

所以，因而操控反响速率的电催化剂至关重要。

现在，最受重视的动力转化设备有两种：燃料电池和金属空气电池。

但这两类设备在转化的进程中会遭到阴极ORR缓慢的动力学的影响，以及贵金属催化剂用量也十分高，然后极大约束了这两类动力技能的实践运用。

因而，开宣布高功能低成本的ORR电催化剂关于进步电池功能以及动力转化功率，都有极大的促进作用。

怎样开发？不只要用适宜的资料，也要用对办法。

首要选资料。

铂族金属（Platinum group metals, PGMs）纳米资料，具有高活性和高稳定性等优势，是当时最常用的ORR电催化剂。

其次选办法。

郭少军团队在2016年宣布于Science上的研讨证明，理性操控金属纳米资料的外表应变可明显进步ORR电催化活性。

依据前期工作根底，他们研宣布了一类新式的亚纳米厚且高度弯曲的双金属钯钼纳米片（结构类似于石墨烯），简称为“双金属烯”：

钯钼双金属烯的结构表征。（a-c）电子显微镜图片；（d, e）原子力显微镜图片及厚度剖析；（f）球差透射电子显微镜图片

作用最高进步300多倍

这一催化剂资料的功能，也在论文给出的试验中得到了证明：

PdMo双金属烯的超薄结构，能明显进步贵金属Pd的原子利用率，完成超高的电化学活性面积（138.7 m2/gPd）。

在0.9 V（参比于可逆氢电极）电位下，其ORR的质量活性高达16.37 A/mgPd，较商业Pt/C和Pd/C催化剂别离高出78和327倍。

一起展示出优异的稳定性（30000圈循环扫描后，功能功能衰减低于30%）。

通过密度泛函理论核算研讨发现，双金属合金效应、几许弯曲引起的应变效应以及亚纳米尺度引起的量子效应，一起调控了外表Pd的电子结构，完成氧结合能的优化及氧复原催化功能的大幅进步）。

PdMo双金属烯一起表现出优于商业氧化铱（IrO2）催化剂的析氧反响（oxygen evolution reaction, OER）活性。

钯钼双金属烯的功能点评及催化机理研讨。（a）各催化剂的ORR极化曲线及（b）活性比照图；（c）双金属烯的原子模型；（d）氧结合能与晶格应变的联系；（e）不同资猜中Pd元素的d带中心方位

在北大工学院对郭少军的研讨效果的介绍中，还着重强调了其关于锌空和锂空电池的充放电功能的进步。

这关于氧反响电催化机理研讨，以及新式高效燃料电池/金属空气电池阴极电催化剂的开发来说，都具有学习含义，也可以为下一代高功能低成本电催化剂的理性规划供给了全新思路。

郭少军团队新研讨

这一研讨，是北大郭少军团队的又一新效果。

依据论文的署名信息，郭少军是论文的仅有通讯作者。

郭少军2005年结业于吉林大学化学学院，2005年保送到中国科学院长春应用化学研讨所。

2010年12月获剖析化学博士学位，之后在美国布朗大学化学系从事博士后研讨。

博士后研讨生计完毕后，郭少军在美国Los Alamos国家试验室做了两年研讨。

2015年回国后，进入北京大学，是工学院资料科学与工程系、动力与资源工程系双聘研讨员，博士生导师，也是国家青年千人方案学者。

首要从事催化、新动力、传感器和光电资料等范畴的研讨。依据北大工学院个人介绍页面，他现已在Science、Nature等世界闻名学术期刊宣布学术论文200篇和书章节4部。

其间，以通讯/榜首作者宣布影响因子大于10论文53篇、ESI Top 1%高被引论文41篇、ESI Top 0.1%热门论文7篇和单篇引证超越100次的41篇。

依据Google Scholar的数据，郭少军的研讨引证现已超越了3万次，H因子为94。

这一研讨的榜首作者，是骆明川博士，此前在郭少军团队从事博士后研讨，论文中署名单位是北京大学工学院资料科学与工程系。

此外，论文的合作者中，还有美国加州州立大学Gang Lu（卢刚）教授和美国布鲁克海文国家试验室Dong Su（苏东）研讨员。

参阅链接：

http:///xwxx/xwjj/xwkx/918269.htm

—完—

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