近日，我校化学化工学院钱涛、刘思鸶团队在氨燃料电池功率密度研究方面创造新纪录，相关成果“Facilitating Anodic Ammonia Oxidation over Trace Cobalt-Substituted Solid Solution of Platinum to Boost Direct Ammonia Fuel Cell up to 853.75 mW cm–2（微量钴置换铂固溶体促进氨氧化反应助力直接氨燃料电池功率突破853.75 mW cm–2）”在国际顶级期刊《美国化学会志》发表。钱涛、刘思鸶为共同通讯作者，南通大学是唯一通讯作者署名单位。
日益加剧的能源危机与环境恶化凸显了从化石燃料向可持续能源模式转型的迫切需求。低温直接氨燃料电池是实现大规模、高安全脱碳发电的关键技术，然而，作为直接氨燃料电池核心的阳极氨氧化反应长期存在催化活性不足、反应机制不明等挑战。该研究受均相催化氨氧化过程的启发，理论预测并通过三段式同位素标记实验验证了一种通过游离氨分子攻击预吸附*NHx中间体进行反应的亲核攻击反应机制，可放宽异相催化空间及电荷约束。在机制导向设计的推动下，通过构建微量钴置换铂固溶体催化剂实现了高效的氨氧化反应过程，在5 mV s–1扫描速率下获得了高达83.96 A g–1的卓越峰值电流密度。以其组装的直接氨燃料电池在60 °C下峰值功率密度高达853.75 mW cm–2，且在连续运行300小时后仍具备95.14%的性能保持率。这一工作为探寻高效阳极催化剂开辟了全新途径，为推动低温直接氨燃料电池向实用化迈进提供了重要参考。
钱涛教授团队针对高功率、长续航直接氨燃料电池开展了系列研究，尤其在高效催化剂设计、一体式膜电极制备及电堆系统集成方面取得了诸多原创性突破，承担了包括江苏省杰出青年基金、国家自然科学基金面上项目在内的多项重点研究课题。
《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society，简称JACS）由美国化学会于1879年创办，迄今已有140余年的历史，是全球化学领域最具影响力的顶尖学术期刊之一，被Nature Index收录，中科院JCR分区一区，影响因子15.6。
（刘思鸶）
文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c08228