新能源材料

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来源：《新材料产业》 2018年第11期

美开发出高性能合金燃料电池催化剂

美国布朗大学研究人员开发出一种新型合金催化剂，既可以减少贵金属铂的用量，又具有良好的性能，其活性和耐久性指标都超过了美国能源部制定的2020年车用电催化剂技术指标，具有广阔应用前景。

铂催化剂成本高昂，是阻碍氢燃料电池广泛使用的重要因素之一。要降低成本，将铂与其他廉价金属结合制成合金催化剂是一个可行思路，但如何保持这类催化剂的性能则是一个挑战。新型催化剂由铂和钴制成，外层是纯铂，其内包裹着由铂原子和钴原子交替形成的核心。这种分层的核心结构是催化剂具有良好活性和耐久性的关键。近日，研究人员在《焦耳》期刊上发表研究报告称，初步测试表明，该催化剂在实验室环境中表现良好，经过3万个电压周期后仍能很好地保持其活性，而传统催化剂在经过这么多次电压循环后性能会显著下降。对于燃料电池汽车而言，3万个电压周期大致相当于燃料电池汽车使用5年。为进一步验证催化剂在真实燃料电池工作环境中的性能，研究人员将催化剂送到美国洛斯阿拉莫斯国家实验室进行了测试，结果超乎预料。新型催化剂的初始活性和耐久性测试数据都远优于美国能源部设定的车用电催化剂2020年技术目标。能源部2020年车用电催化剂初始活性技术目标为0.44A / m g，耐久性目标为3万个电压周期后催化活性损失低于40%，即其活性至少为0.26A / m g。而新型合金催化剂的初始活性为0.56A / m g，3万个电压循环后活性为0.45A / m g。研究人员表示，耐久性是合金催化剂的一大难题，新型催化剂无论是初始活性还是耐久性都达到了很高标准，未来应用前途十分广阔。（科技日报）

固态储氢技术列入国家研发计划

氢能难以常温常压储存是其发展的一个重要瓶颈。广东省稀有金属研究所能源中心的孙泰博士及其团队经过数年研究，开发出燃料电池及储氢系统，给储氢技术的研究带来了新曙光。近日，该项目已获得2018年国家重点研发计划——政府间合作计划专项立项支持。

2013年，孙泰及其团队成功开发了可分别应用于低自放电电池和混合动力汽车使用的镍氢电池负极储氢合金批量生产工艺及配方，并与一家知名储氢合金生产企业合作，成功进入日本松下电池供应商体系。

在镍氢电池的合金技术取得领先优势后，课题组又开展了配合燃料电池的固态储氢技术攻关。经过多次实验，他们获得了一种可高效、低成本、高性能实现高分子基材具备激光三维加工特性的L D S工艺专用活性材料。此后团队经历了近3年的技术攻关，完成了这项发明从配方到批量生产工艺的研发，使其成为能实现风力(太阳能)发电-电解水制氢-氢气存储-燃料电池发电的集成电源系统。这种固态储氢技术和材料广泛应用于应急燃料电池救灾系统、军事用途移动式电源系统、民用移动电源，以及无人机燃料电池用储氢系统等。（中国化工报）

中国科学院大学

能源学院揭牌仪式在大连举行10月30日，中国科学院大学能源学院揭牌仪式在中科院大连化物所举行。中国科学院副院长、中国科学院大学党委书记兼校长李树深，辽宁省人民政府副省长卢柯，大连市人民政府市长谭成旭，大连市委常委、常务副市长卢林等领导出席仪式。中国科学院大学、中科院沈阳分院、中科院大连化物所，省教育厅、省科技厅，我市各高校、有关市直部门领导参加仪式。

面对国际能源供需变化新格局和能源发展新趋势，在洁净能源领域开展人才培养和关键核心技术研究，用能源技术革命推动能源革命，对保障我国能源安全和可持续发展具有重要战略意义。2017年1月22日，大连市人民政府与中科院签订《共建中国科学院大连科教融合基地框架协议》，决定在大连高新区建设以中国科学院大学能源学院和洁净能源国家实验室为核心的大连科教融合基地。

中国科学院大学能源学院是中国科学院“率先建成国家创新人才高地”的重要举措之一，学院将实现与研究所“共建、共治、共享、共赢”，不断推进一流大学和一流研究所建设。能源学院将通过科教融合新体制发挥中国科学院的教育特色，聚集洁净能源领域教学和科研优势力量，探索创新多元培养模式，培养一批具有前瞻交叉思维的能源科技领军人才和产业人才，促进我国洁净能源科技创新单元和创新队伍的形成，为大连地区乃至东三省区域的发展培养“国际化、创新创业型、复合型”的高层次人才。能源学院将带动能源领域的创新和产业的发展，促进地方能源科技队伍、产业队伍、咨询培训服务队伍的整体合作，致力形成开放共享的高层次人才培养基地、科技创新基地、新产业孵化基地，为能源工业和供给体系的可持续发展、打造大连成为“世界洁净能源之都”、实现辽宁老工业基地新一轮全面振兴做出贡献。（中国科学院）

我国首个燃气企业储气库投产

10月31日上午，我国首个燃气企业大规模地下盐穴储气库——港华金坛储气库在江苏常州金坛举行项目投产仪式。港华金坛储气库由香港中华煤气、中盐金坛盐化有限责任公司合作建设，早于2009年进行考察研究，2014年开工建设，位于江苏省常州市金坛区直溪镇。港华金坛储气库总投资约12亿元，第一期项目计划建设10口井，年总储气量将达4.6亿m3，工作气量近2.6亿m3，最大供气能力为500万m3/日。目前，港华金坛储气库已建成3口井，储气量近1.5亿m3，工作气量逾8 800万m3。2023 ～2026年为项目2期建设期，计划建设12口井，届时，港华金坛储气库将拥有22口井，总储量将达10亿立方米，工作气量近6亿m3。截至目前，我国已建成26座地下储气库。其中，中国石油23座(盐穴型1座，油气藏型22座)，中国石化2座(盐穴型1座，油气藏型1座)，储气规模达到400亿m3，2017年调峰量约占天然气消费量的4%。港华金坛储气库是我国首个由城市燃气企业筹建、运营的盐穴储气库。同时，据了解，港华金坛储气库率先应用“丛式井”钻探技术，解决了因为地形地貌而无法钻探直井的困难，实现了多个井口位于同一井场、共同使用配套设备，大幅节约了土地，节省了道路、井场、管道等工程投资，运行管理效率更高。（常州市政府）

我国首个大型太阳能光热示范电站投运

10月10日中国广核集团在北京宣布，我国首个大型商业化光热示范电站——中广核德令哈50M W热示范项目正式投运。太阳能光热发电清洁环保，与光伏发电相比，具有连续、稳定的优势，可在一定程度上弥补光伏发电的不足，具备成为基础负荷电源的潜力。我国在该领域起步较晚。“中广核德令哈项目是国家能源局批准的首批20个光热示范项目中第一个开工建设、也是截至目前国内唯一并网投运的项目。”中国广核新能源控股公司总经理李亦伦介绍，项目位于青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市的戈壁滩上，占地2.46k m2，相当于360多个标准足球场的面积，采用槽式导热油集热技术路线，配套9h熔融盐储热，可实现24h连续稳定发电。“通过德令哈项目的建设，我们摸索出一系列高海拔寒冷地区的光热项目技术实施方案，开创了全球光热电站冬季低温环境下注油的先例。”中广核新能源德令哈公司总经理王志刚说，项目投运后年发电量可达近2亿度，与同等规模的火电厂相比，每年可节约标准煤6万t，减少二氧化碳等气体排放10万t。（中国政府网）

沈阳材料科学国家研究中心揭牌

10月30日，沈阳材料科学国家研究中心揭牌暨新园区开工仪式在沈阳隆重举行。辽宁省省委副书记、省长唐一军，中国科学院副院长李树深，辽宁省副省长、沈阳材料科学国家研究中心主任卢柯，沈阳市市长姜有为出席仪式。唐一军省长和李树深副院长，共同为沈阳材料科学国家研究中心揭牌。

国家研究中心依托单位负责人、金属研究所所长左良在致辞中表示，沈阳材料科学国家研究中心作为首批启动的6个国家研究中心之一，也是材料领域以及东北地区的唯一一个国家研究中心，充分体现了国家对金属研究所的信任和肯定，更是对金属研究所未来进一步攀登材料领域科技高峰的激励和鞭策。金属研究所将为沈阳材料科学国家研究中心建设提供全面支持和保障，努力为中心人员营造良好的科研、学习及工作环境，全力保障中心科研及建设活动的顺利进行。作为国家级科研创新基地优化整合的重要举措之一，沈阳材料科学国家研究中心于2 0 1 7年1 1月2 1日正式获得科技部批准组建。2 0 1 8年2月5日，中国科学院、辽宁省及沈阳市人民政府联合签署《共同建设沈阳材料科学国家研究中心协议》。2 0 1 8年4月1 4日，沈阳材料科学国家研究中心组建实施方案顺利通过科技部组织的专家论证会，标志着沈阳材料科学国家研究中心进入正式建设阶段。沈阳材料科学国家研究中心将在原沈阳材料科学国家(联合)实验室和和已形成优势学科群基础上，优化整合国内外优势科技资源，创新运行机制，努力建成国际一流的综合性材料基础研究平台，成为国家材料重大创新基地。根据院省市三方共建协议，沈阳市已为国家研究中心建设划拨土地6 8 4亩，规划建筑面积35万m2。整个工程计划分两期建设完成，其中，一期建设规划面积18万m2，力争2020年底完成。（中国科学院）

高效电催化CO2 还原研究获进展

近日，中国科学院大连化物所研究员邓德会团队在金属- N4活性中心高效电催化二氧化碳(CO2)还原研究中获进展，相关成果发表于《德国应用化学》。金属—氮—碳是一类具有优异电催化二氧化碳还原性能的催化剂，目前的制备方法很难获得结构明确且均一的该类催化剂，制约了对其活性中心及催化反应机理的认识。为探究该类催化剂的反应机理及不同金属中心的活性趋势，研究人员在长期对金属- N4活性中心结构认识及其催化反应研究的基础上，利用具有明确金属- N4结构的系列3D金属酞菁作为模型催化剂进行实验，并结合理论计算、电化学实验及同步辐射X射线原位吸收谱对该体系进行了系统深入的研究。结果表明，与其他3D金属酞菁相比，钴酞菁具有最优异的催化性能。电化学实验验证了理论计算的结果，实验表明钴酞菁可高选择性地将二氧化碳还原成一氧化碳，并在特定电位显示了高稳定性。该研究揭示了具有金属- N4活性中心电催化还原二氧化碳的反应机理及活性趋势，为设计高性能金属—氮—碳催化剂提供了借鉴。（中国化工报）

我国将研究制定氢能产业发展路线图

氢气是最轻的气体，却被视为解决能源资源问题和环境危机的未来途径之一,受到发达国家高度关注。国家能源局能源节约和科技装备司司长王思强近日表示，氢能也是我国能源革命重要的探索方向，下一步将会同有关部门打造好产业环境，统筹推动氢能产业高质量发展。

王思强是在当天召开的“2018中国氢能源及燃料电池产业高峰论坛”上做出上述表述。近年来氢能在我国的发展热度不断提升，一些地方政府陆续制定了较大规模的氢能产业发展规划。氢能相关技术装备也不断加快发展，各种制氢、输运和燃料电池技术正在陆续突破，燃料电池汽车如雨后春笋相继涌现，一批汽车企业已实现小批量生产。“要清醒地认识到，我国氢能产业发展不平衡、不充分的矛盾依然非常突出。”王思强说，氢能和燃料电池关键技术装备发展滞后，技术标准以及检测、认证和监管体系不健全;氢能产业体系和商业模式尚不成熟，从制备、输运到利用等各环节尚处于初步阶段;缺少统一规划，部分地方发展氢能产业相对无序。据他透

露，对此，有关部门将研究制定我国氢能产业发展路线图，明确氢能发展战略定位、目标和任务;同时研究设立一批示范工程，推动氢能与可再生能源结合、燃料电池分布式发电、氢储能以及氢燃料电池交通等多元化应用;加快组织突破燃料电池等关键技术装备，完善有关技术标准以及检测、认证和监管体系。“氢作为一种清洁高效的能量载体，从长远来看，可以在高碳排放的工业和电力领域替代煤炭、天然气等化石燃料，特别是在交通领域，氢能燃料电池在替代燃料与零排放方面具有无可比拟的优势。”王思强说。

同时，氢能将有助缓解我国弃风、弃光、弃水问题。王思强表示，利用富裕的可再生电力制氢，将氢能作为各种间歇性可再生能源与现有能源体系有机结合的耦合点，有望实现多种能源跨地域、跨时间优化配置。此外，氢能还是能源安全保障的重要潜在选择。（新华网）