元素百科为您介绍德国应用化学光催化辅助燃料电池的研究进展。近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室、国家洁净能源实验室（筹）李灿团队在太阳能光电转化和燃料电池化学能电转化交叉领域取得了新进展，发现光催化能显著促进氧还原反应（ORR）基于此，提出了聚合物太阳能电池与H2-O2燃料电池耦合的叠层电池概念，在《德国应用化学》上发表了相关研究。
H2-O2燃料电池是清洁能源的重要发展方向
H2-O2燃料电池是先进可持续清洁能源系统发展的重要方向之一，可以直接高效地将氢转化为广泛使用的电能，产生对人类生活环境友好的水分子。其中，阴极ORR是H2-O2燃料电池的控速反应，直接关系到整个电池的开路电位和输出功率。贵金属铂是ORR最好的催化剂，但高成本严重制约了燃料电池技术的发展和商业化进程。
H2-O2燃料电池的应用价值
研究人员将光催化剂引入ORR，发现聚合物半导体光催化剂和光可以显著促进ORR的电催化活性，起始电位远低于商业铂催化剂。在由此构建的光驱动概念H2-O2燃料电池中，光增加了燃料电池的开路电压和短路电流。光驱动概念型H2-O2燃料电池可视为聚合物太阳能电池与H2-O2燃料电池叠层耦合的结果。光学促进分子氧还原的机制可能是光学刺激聚合物的电子从价带到导带，导带上的刺激电子有足够的电势转移到氧分子的反键轨道，使氧还原反应更容易。该研究结果探索了解决燃料电池OR反应动力学问题的新思路，显示了潜在的应用价值。
