摘要

燃料电池具有发电效率高、污染噪音小、运行可靠等优势,能够作为新能源汽车的主要动力来源,因此受到各国的广泛关注。氧还原反应(ORR)作为燃料电池中重要的电化学反应,对催化剂有较高的要求,然而目前广泛使用的Pt催化剂存在高成本和低耐久性的问题,限制了新能源汽车的发展。采用非Pt催化剂或低Pt催化剂可以实现在性能不变的前提下降低成本,是推进燃料电池汽车商业化应用的关键。通过金属有机框架材料(MOF)研制的无金属催化剂和过渡金属催化剂可完全替代贵金属Pt催化剂,其中利用ZIF系列制备的MOF基Fe系和Co系催化剂是ORR研究的热点。受非贵金属催化剂的启发,低Pt催化剂通过MOF实现负载或合金化,进一步提升了低Pt催化剂的电化学活性及耐久性。本文就近期基于MOF材料的ORR催化剂研究进展进行综述,介绍了无金属催化剂、过渡金属催化剂和贵金属催化剂的研究现状及面临的挑战,为获得性能优越的ORR催化剂提供了技术支持。