梁建伟，刘慧红，卫慧凯，卫国强，段东红

(太原理工大学洁净化工研究所，山西太原030024)

核壳结构Ni@Au/C用作DBFC阳极催化剂

梁建伟，刘慧红，卫慧凯，卫国强，段东红

(太原理工大学洁净化工研究所，山西太原030024)

采用连续两步化学还原法制备了Ni-Au摩尔比为1∶1的碳载核壳结构(Ni@Au/C)纳米粒子。通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对其结构进行表征，以循环伏安(CV)、计时电位(CP)、计时电流(CA)和电池测试技术对BH4-电化学氧化活性进行测试。结果表明，所制备的核壳结构纳米粒子直径在10 nm左右，其电化学活性面积为815.7 cm2/mg，约是实心纳米Au/C催化剂的5倍，且对BH4-电氧化反应显示出更好的催化活性。以Ni@Au/C为阳极催化剂，Pt网(1 cm×1 cm)为阴极组装的单电池在20℃时最大功率密度达到74 mW/cm2。

核壳结构纳米粒子；阳极催化剂；镍；金；电催化氧化；硼氢化物燃料电池

燃料电池是一种清洁、高效和安全的新型电池，以硼氢化物为燃料的硼氢化物燃料电池 (DBFC)具有理论能量密度高(9.3 Wh/g)、阳极反应动力学快和燃料易于储存和运输等优点，被认为是一种极有潜力的电池[1]。DBFC的阳极氧化反应如下：

此反应为8 e-转移过程，但实际上由于BH4-的氧化过程十分复杂，只有很少的催化剂能使其实现8 e-转移。金(Au)作为一种高极化的贵金属，有较高的电子利用率，使BH4-的电氧化反应在较高电势区释放的电子数接近8，是一种高效的DBFC阳极电极材料[2-3]。但以单金属Au作为DBFC阳极催化剂时往往表现出较慢的动力学[4]。金属Ni具有较低的过电位和较好的极化性能，有利于提高DBFC的输出电压[5]。……