盛 况，陈阿玲，闫宇惠，易清风,2，王跃冰，欧阳田,2

(1. 湖南科技大学 化学化工学院，湖南 湘潭 411201；2. 新能源储存与转换先进材料湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201)

0 引 言

质子交换膜燃料电池和金属-空气电池被认为是最有希望替代内燃机成为汽车动力源的新型储能装置[1-3]。氧还原反应(ORR)作为这些新型储能装置重要的阴极过程，本身动力学过程缓慢，比阳极的氧化反应差数个数量级，是整个电池反应的限速步骤[4-6]。因此，选择具有优异电化学催化性能的阴极催化剂，能有效降低ORR过电势，保证整个电池反应高效、快速的进行。事实上，目前对ORR最有效的催化剂仍然是铂或铂基复合材料[7]，但金属铂在地地球上的储量小，且分布极不均匀，开采难度大，导致铂催化剂成本极高，严重阻碍了燃料电池的规模化应用。虽然采用非贵金属型ORR催化剂能从根本上解决这一问题[8-9]，但在实际运行中，电极处于静止状态，不同于实验室测试过程的旋转状态，阴极在催化氧的还原时，产生的过氧化物不断在阴极表面积累，对非Pt类材料的活性产生毒化效应，导致催化剂活性出现明显下降。因此，研究具有低Pt载量、而ORR电活性优异的电催化剂，对质子交换膜燃料电池的实际应用有重要意义。

为了保证这类低载量铂催化剂同样具有优异的ORR电活性，本工作首先制备出本身具有较好ORR电活性的Co-Ni/空心碳球-管状碳复合物；再以此复合物为载体，通过溶液中的Galvanic取代反应，将少量铂沉积于载体上，从而得到三元Pt-Co-Ni负载的空心碳球/管状碳复合材料。……