与许多其他电化学能量转换系统一样，灵活的直接乙醇燃料电池严重依赖于具有低贵金属含量和高耐中毒能力的高性能催化剂。

有鉴于此，哈尔滨工业大学的黄燕教授和邱华军等人，提出了一种用于高性能乙醇燃料电池的纳米多孔阳极和阴极催化剂制备的通用脱合金策略。

本文要点

1）通过脱合金法制备了纳米多孔高熵合金阳极催化剂和多组分的尖晶石阴极催化剂，并设计组装了具有高度柔性、能够稳定持久工作的固态乙醇燃料电池。制备的含钯元素的纳米高熵合金都具有面心立方晶体结构，微观形貌具备多级孔结构，所有金属元素相对分布均匀。

2）在阳极侧，纳米多孔AlPdNiCuMo高熵合金的电化学活性表面积为88.53 m²g^-1_Pd，乙醇氧化反应的质量活性为2.67 A mg^-1_Pd。在阴极侧，不含贵金属的脱合金尖晶石（AlMnCo）₃O₄纳米片表现出与氧还原反应标准Pt/C催化剂相当的催化性能，并且对高浓度乙醇具有耐受性。

3）利用这两种阳极和阴极催化剂组装的固态乙醇燃料电池，柔性固态乙醇燃料电池能够在仅3mL乙醇溶液条件下提供13.63 mWh cm^-2的超高面积能量密度，连续工作超过110小时。其柔性允许电池弯折180度并保持95%的电压，连续弯折超过700次电压降低仅20%。此外，固态乙醇燃料电池具有高度柔性，耐用性、注入即运行功能。

参考文献：

Shiyin Li et al. Flexible Solid‐State Direct Ethanol Fuel Cell Catalyzed by Nanoporous High‐Entropy Al‐Pd‐Ni‐Cu‐Mo Anode and Spinel (AlMnCo)₃O₄ Cathode. Advanced Functional Materials, 2020.

DOI: 10.1002/adfm.202007129

https://doi.org/10.1002/adfm.202007129