发展高性能的低铂（Pt）膜电极（MEA）对质子交换膜燃料电池（PEMFC）的大规模应用至关重要，而Pt/离聚物电化学界面结构是决定MEA性能的最关键因素。当前限制MEA性能提升的主要界面问题来源于全氟磺酸离聚物（如Nafion）的磺酸侧链在Pt表面的强吸附。其不仅毒化Pt表面的活性位点，同时也使得离聚物的碳氟主链在界面处堆积成高结晶致密层，严重阻碍了界面局域氧气传输。因此，优化Pt/离聚物界面结构，实现CL中多组分高效传输及界面电化学反应的平衡，...
9月21日下午，陈胜利课题组2024届博士毕业答辩在化学与分子科学学院化中C220举行。香港科技大学博士生导师、国际知名电化学家绍敏华教授担任答辩主席。北京航空航天大学水江澜教授、武汉大学蔡杰教授、刘文博教授、方永进教授担任答辩委员，答辩会由陈胜利课题组博士后唐美华主持。 朱福龙同学是2021年入学的博士研究生，主要研究方向燃料电池离聚物的合成与应用。其答辩的论文题目为《质子交换膜燃料电池新型离聚物设计、合成与性能研究》...
质子交换膜燃料电池催化层中，催化剂/离聚物界面的结构和传输特性受到墨水组分间相互作用的显著影响。然而，由于仪器手段的限制，微观分子层次的相互作用和纳米尺度界面信息难以直接观测。因此，我们采用分子动力学模拟方法，研究燃料电池催化层墨水中离聚物与溶剂的相互作用及其对氧气传输特性的影响。研究发现，当离聚物分散在以异丙醇为主的溶剂中时，由于异丙醇的介电常数相对较低，含氟磺酸离聚物会形成类似反胶束的结构。这种结构由紧密的磺酸根-...
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有行驶里程长、充电时间短、零污染物排放等优点，在重型车辆的动力系统中有着广阔的应用前景。目前，在质子交换膜燃料电池催化层(CL)中通常使用全氟磺酸(PFSA)离聚物作为粘结剂和质子导体。为了形成良好的质子传输通道，燃料电池必须充分加湿，促进侧链中的磺酸基中质子完全解离，并且使离聚物的亲水离子域彼此相互连通，以实现PEMFC输出更高的功率密度。然而，重型车辆中PEMFC的加湿过程增加了系统的复杂性、...
SACs催化性能受金属中心和局部配位环境的协同作用影响。通过改变配位环境，可以调整金属中心的电子和几何结构，从而改变对反应物的吸附活性，最终影响催化性能。在各种SACs中，Co-Nx-C配位结构的Co基SACs在ORR催化中引起了广泛的关注。虽然在许多不同的研究中发现了Co-N4-C位点的相同结构，但关于Co基SACs的ORR催化选择性存在明显的矛盾和争议。通常，Co单原子催化剂含有一个Co原子中心，该原子直接与N、S、O或其他元素结合，形成第一个配位壳层(...
近几十年来，析氧反应(OER)因其在能量存储和转换技术中的关键作用而受到广泛关注。该反应需要高效的催化剂如IrO2和RuO2来加速其缓慢的反应速率。在现有开发的低成本材料中，镍铁层状双氢氧化物碱性电解质中的OER中展现了优异的性能，其过电位较低(200–300 mV，10 mA∙cm−2)，显示出巨大的应用潜力。基于NiFe LDH的高效电催化剂受到了广泛的关注，但要进一步降低过电位可能是一项具有挑战性的任务。为了克服这一瓶颈，有必要明确催化机理和活性位点，...
2024年3月29-31日，中国化学会2024电催化与电合成国际研讨会在天津隆重召开。在陈胜利老师的带领下，课题组李朋副研究员、唐美华博士后、研究生矫宇州、邱沛萌、张贤明、严黄丽6人参加了本次会议。其中，研究生矫宇州获得了本次大会优秀墙报奖，其墙报题目为“Interfacial Structures of Pt(111)/Solution in ORR Potential Range”。 （通讯员：矫宇州）
2024年3月23日，课题组迎来了一个意义非凡的日子——建组20周年大聚会活动。这一天，陈老师邀请了课题组已毕业的学生们回到母校，共度这个令人难忘的时刻。 清晨的阳光柔和而温暖，洒在实验室里，大家一起参观着先进的实验设备，讨论着课题组的变化与成长。时间仿佛在这里定格，每一个仪器、每一份研究成果都承载着师生们20年的辛勤付出与智慧结晶，见证着课题组的不懈探索与丰硕收获。随后，大家一同走出校园，来到樱花盛开的地方，...
日月轮转，万物有序。二O二三的画布已收卷，癸卯之章初开。1月30日上午十点，课题组全体前往东湖小李村年终聚会。煮火锅、下饺子、吃辣条、玩扑克、打台球、唱K……，大家甩开了日常烦恼与科研的紧张感，身心得到极致放松，酣畅笑语中尽现团队凝聚力。晚宴上，每位纷纷分享了过去一年工作及生活中的感悟与收获。每次说到总结，似乎总喜欢用到关键词这个东西，小编依据当晚所听，将大家的夜谈也凝结成了几个关键词：压力、身体、...
质子交换膜燃料电池（PEMFCs）作为氢能体系的核心技术之一，备受世界各国关注。近三十年来，PEMFCs取得了长足的发展，但距离大规模产业化目标（例如美国能源部提出的燃料电池铂用量小于0.125 mg/cm2 和日本新能源产业技术综合开发机构提出的0.66 V@3.8 A/cm2 性能等）仍有较大差距。在PEMFC中，电化学反应在铂/离聚物界面处发生。然而，近年来大量研究表明在该界面处，全氟磺酸离聚物（PFSA）的磺酸根及醚键在铂表面具有强吸附性，...
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