ナノ粒子孔束縛による非常に安定した電気触媒へ
Carolina Galeano1, Josef C Meier, Volker Peinecke
1Department of Heterogeneous Catalysis, Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Kaiser-Wilhelm-Platz 1, 45470 Mülheim an der Ruhr, Germany.
Journal of the American Chemical Society
|November 30, 2012
まとめ
研究者らは,酸素還元反応 (ORR) 電気触媒の耐久性を高めるため,ホローグラフィット球 (HGS) を開発した. この新しい炭素サポートはプラチナナノ粒子を保護し,燃料電池の性能と長寿を向上させます.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 電気化学 電気化学について
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- 電極材料の耐久性は,電気化学エネルギーシステムにとって非常に重要です.
- 酸素還元反応 (ORR) 電気触媒の不安定性は,燃料電池の実用的な寿命を制限する.
研究 の 目的:
- エレクトロカタリストの安定性を高めるため,新しいメソ構造のグラフィティック・カーボン・サポート (HGS) を開発する.
- 長期にわたる触媒の分解を克服し,ORR.の高い活性を維持する.
主な方法:
- 高表面積 (>1000 m2/g) と制御された孔構造を持つ空洞グラフィティック球 (HGS) の合成.
- HGSサポート内でのプラチナナノ粒子 (3-4 nm) の封装.
- 電気化学的老化試験と特徴付けは,同一の位置スキャンとスキャン伝送電子顕微鏡 (IL-SEMとIL-STEM) を使用しています.
主要な成果:
- HGSに封じ込められたプラチナナノ粒子は,850°Cおよび加速された電気化学的老化時に安定性を示しました.
- 封装は,電気化学サイクル中のPtナノ粒子の脱離と集積を著しく抑制しました.
- カトド電触媒の強化された安定性は,完全に組み立てられたポリマー電解質膜燃料電池 (PEMFC) で確認されました.
結論:
- ホローグラフィティック・スフィア (HGS) は,電解剤の耐久性を向上させるための堅固なサポートを提供します.
- 炭素支柱の標的型設計は,燃料電池触媒の性能と寿命を向上させるための実行可能な戦略です.
- この研究は,エネルギー変換アプリケーションのための次世代,安定した電気触媒の開発のための青写真を提供します.


