メソ構造プラチナ薄膜:酸素還元反応のための活性で安定した電気触媒
Jakob Kibsgaard1, Yelena Gorlin, Zhebo Chen
1Department of Chemical Engineering, Stanford University, Stanford, California 94305-5025, USA.
Journal of the American Chemical Society
|April 17, 2012
まとめ
新しいメソ構造のプラチナ薄膜は,酸素還元反応の活性と燃料電池の安定性を高める. この高度な触媒設計は,従来のプラチナナノ粒子と比較して優れた性能と耐久性を提供します.
科学分野:
- 電気化学 電気化学について
- マテリアルサイエンス 材料科学
- カタリシス カタリシス カタリシス
背景:
- プラチナベースの触媒は,ポリマー電解質燃料電池 (PEFCs) のために不可欠です.
- 触媒の活性と安定性の向上は,PEFCsにとって重要な課題であり続けています.
- 炭素で支えられたプラチナナノ粒子 (Pt/C) のような現在の触媒は,限界に直面しています.
研究 の 目的:
- 高い表面積を合成し特徴づけるために,メソ構造プラチナ (Pt) 薄膜.
- 酸素還元反応 (ORR) のための新しいPt薄膜の活性と安定性を評価する.
- 触媒の性能を左右する構造-性質関係を解明する.
主な方法:
- メソ構造のPt薄膜の合成.
- ORRの電気化学的評価は,サイクル電圧測定および回転ディスク電極測定などの技術を使用して行われます.
- 耐久性を評価するための加速安定性試験.
- 触媒形態学と表面化学の分析.
主要な成果:
- メソ構造のPt薄膜は,商用Pt/Cと比較して,ORRに対するより高い特異的活性を示した.
- 加速された安定性試験では,メソ構造のPt薄膜の耐久性が著しく向上したことを明らかにしました.
- 優れた性能は,調整不足のPtサイトを減少させるユニークなメソ構造に起因する.
結論:
- メソ構造のPt薄膜は,PEFCの従来のPt/C触媒の有望な代替手段である.
- 改善された触媒の活性と安定性は,特定の形態学的特徴と関連しています.
- この進歩は,厳しい条件下で動作する燃料電池のためのより堅牢で効率的なガス拡散電極につながる可能性があります.
