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據(jù)國外媒體報道：近日，韓國海事大學(xué)的研究人員使用不含貴金屬的廉價電極在尿素燃料電池中實現(xiàn)了最突出的性能表現(xiàn)。
為了滿足社會不斷增長的能源需求，同時努力實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)已成為一項全球性挑戰(zhàn)，科學(xué)家們正在探索各種技術(shù)來生產(chǎn)可替代化石燃料的清潔、可再生能源。除了風(fēng)能和太陽能，使用燃料電池的電化學(xué)方法也很有吸引力，因為它們代表了一種緊湊、安靜且環(huán)保的發(fā)電替代方案。
直接尿素燃料電池（DUFC）是一種特殊類型的燃料電池，它通過分解尿素來發(fā)電，尿素是一種廣泛應(yīng)用于肥料中的富氮分子，主要存在于廢水中。然而，燃料電池需要催化劑才能發(fā)揮作用。不幸的是，就DUFC而言，已知性能最好的催化劑是使用貴金屬（如鉑）制成的。
為了應(yīng)對這一限制因素尋求更容易獲得的替代方案，由韓國海事大學(xué)的 Kyu-Jung Chae 教授領(lǐng)導(dǎo)的國際研究小組研究了一個具有前途的催化劑家族：鎳硫?qū)僭鼗衔?。研究人員使用三維結(jié)構(gòu)的泡沫鎳作為輕質(zhì)“基材”，然后將鎳的最外層與不同的硫?qū)僭兀ㄑ酢⒘?、硒和碲）結(jié)合，復(fù)合物由三維多孔結(jié)構(gòu)的泡沫鎳和表面單層鎳硫化合物組成。
在合成和表征了各種催化劑后，該團(tuán)隊確定Ni-Se催化劑具有最好的電化學(xué)性能。并確定了Ni-Se催化劑相比于其他元素具有的優(yōu)勢，正如 Chae 教授解釋的那樣：他們發(fā)現(xiàn)Se與 Ni 具有很強(qiáng)的協(xié)同作用，并且他們團(tuán)隊制備的催化劑具有獨特的納米級微觀形貌，高的比表面級有助于尿素的氧化，大量的孔結(jié)構(gòu)有助于物質(zhì)傳輸。
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