燃料电池中铁基氧还原催化剂的研究进展.pdf

第40卷第2期精细化Vol.40,No.2

2023年2月FINECHEMICALSFeb.2023

综论

燃料电池中铁基氧还原催化剂的研究进展

李红伟，雷福红，李忠英，李贵贤，赵

（兰州理工大学石油化工学院，甘肃兰州730050

摘要：阴极氧还原反应是燃料电池的核心反应之一。目前，用于氧还原反应的催化剂通常是铂基催化剂，普遍

存在成本高、对甲醇耐受性差、易CO中毒等缺点，因此，开展非贵金属催化剂的研究显得尤为重要。铁基催

化剂因催化活性好、稳定性高、甲醇耐受性好、价格低廉等而备受青睐，最有希望成为铂基催化剂的替代品。

该文主要综述了铁基氧还原催化剂，包括含铁化合物催化剂、铁单原子催化剂、铁基合金催化剂、铁基复合物

催化剂及其他铁基催化剂的研究现状、催化机理及活性影响因素，并在此基础上阐述了各类催化剂尚待解决的

问题和发展方向。

关键词：铁基催化剂；燃料电池；电化学性能；氧还原反应

中图分类号：TM911.4文献标识码：A文章编号：1003-5214(2023)02-0233-11

Researchprogressofiron-basedoxygenreductioncatalystsinfuelcells

LIHongwei,LEIFuhong,LIZhongying,LIGuixian,ZHAOYu

(CollegeofPetroleumandChemicalEngineering,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,Gansu,China)

Abstract:Atpresent,platinumbasedcatalystsarethemostcommonlyusedforthecathodeoxygenreduction

reaction,oneofthecorereactionsinfuelcells.However,theshortcomingsoftheplatinumbasedcatalysts,

suchashighcost,poortolerancetomethanolandeasycarbonmonoxidepoisoning,seriouslylimitits

large-scaleapplications,whichmakesdevelopmentofnon-platinum-basedcatalystsessential.Iron-based

catalystsareconsideredthemostpromisingalternativestoplatinum-basedcatalystsduetotheirexcellent

catalyticactivity,highstability,goodmethanoltolerance,andlowprice.Inthisreview,theresearchstatus,

catalyticmechanism,andactivityinfluencingfactorsofdifferentiron-basedoxygenreductioncatalysts

werediscussed.Intheend,theexistingproblemsandfuturedevelopmentdirectionsofvariouscatalysts

wereproposed.

Keywords:iron-basedcatalysts;fuelcells;electrochemicalperformances;oxygenreductionreaction

燃料电池由阳极、