陈立刚-新型低铱基复合氧化物PEM电解水阳极反应研究

来源:中国电机工程学会  发布时间:2024-08-30

陈立刚,现任国家电投集团氢能科技发展有限公司催化剂技术研发岗,工程师,博士学位。长期从事电解水及燃料电池催化剂开发相关工作。

依托项目名称:新型低铱基复合氧化物PEM电解水阳极反应研究

个人简介:

陈立刚,现任国家电投集团氢能科技发展有限公司催化剂技术研发岗,工程师,博士学位。长期从事电解水及燃料电池催化剂开发相关工作。

在学术研究方面,开发了系列金属原子精准调控策略,获得了高效电解水及燃料电池催化剂及制备技术,并通过理论模拟计算探究了合成机制与活性机理,为高效电催化剂的开发提供了有效的理论基础及新颖的技术思路。在工业应用方面,主要研究了PEM电解水铱基及非铱基阳极催化剂及制备技术,实现了高活性、高耐久、可量产的氧化铱及其复合氧化物的开发和工艺技术的优化并结合模拟计算研究了其反应机理,成功助力了PEM电解水催化剂的工业化应用。

迄今为止,已在Adv. Funct. Mater.,Nano Energy,ACS Appl. Mater. Interfaces等国际著名期刊发表论文9篇,其中一作6篇,累计引用量达328次,申请发明专利5项,已授权发明专利2项,获得1次国家奖学金,专业参与《低成本抗反极低铱及无铱催化剂技术开发》项目。

依托项目简介:

项目名称:新型低铱基复合氧化物PEM电解水阳极反应研究

关 键 词:PEM电解水,析氧反应,低铱基复合氧化物,原子级掺杂,理论计算,批量化生产

项目摘要:研究内容和意义简介

高活性、高耐久、低成本的低铱基阳极催化剂的开发是实现PEM电解水制氢规模化应用的关键,如何在降低铱用量的同时提升其活性及耐久性成为了难点。原子级掺杂金属原子至氧化铱形成高性能新型低铱基复合氧化物是解决上述难点的有效策略。本项目拟采用其它金属原子对氧化铱进行原子级掺杂,实现铱基催化剂赋存状态的精确调控,构建其赋存状态与PEM电解水制氢阳极析氧反应性能间内在构效关系并系统研究赋存状态对反应活性位点、中间物种及活性机理的影响从而揭示其高活性及高耐久性的本质,优化高效、新型低铱基阳极催化剂的工艺技术及所用设备从而实现催化剂的小试放大,最终,开发出一种高效、可量产的新型低铱基阳极催化剂。本项目研究将有效解决目前PEM电解水制氢阳极催化剂价格高、性能低、难放大等问题,推动PEM电解水制氢技术的进一步发展,助力氢能发展。


图1催化剂称量


图2催化剂合成


图3催化剂表征