密度泛函理论在质子交换膜燃料电池M-N/C催化剂研究中的应用

质子交换膜燃料电池具有工作温度低、能量密度和功率密度高、可快速启动、维护方便等优点，被认为是未来潜在的能源转换装置之一。目前为止，制约其发展的关键问题之一是所采用的催化剂铂过于昂贵，以及欠缺对其催化的氧还原反应机理的理解。精确理解催化机理需要详细地研究催化剂的催化过程以及反应中间体的本质和特征，但显然现有的实验手段并不能完全满足此要求。随着计算方法和计算机技术的飞速发展，量子化学计算模拟已成为研究这一问题的必不可少的工具。本书应用密度泛函理论方法，对一系列M-N/C催化剂的催化氧还原反应进行了系统地探究，探讨了它们的催化机理和催化特征，总结了催化活性和稳定性的控制因素。本书的研究为深刻理解此类催化剂的催化行为，并为设计合成新型燃料电池催化剂材料提供了理论参考与依据。