酸素還元触媒のためのPdMoビメタレン
Mingchuan Luo1,2, Zhonglong Zhao3, Yelong Zhang1
1Department of Materials Science and Engineering, College of Engineering, Peking University, Beijing, China.
Nature
|September 27, 2019
まとめ
新しいパラジアム-モリブデン (PdMo) バイメタレン触媒は,アルカリの電解質における酸素還元と進化反応を効率的に駆動します. この突破は 安定した高性能の代替手段として 再生可能エネルギーや先進的なバッテリーを 提供しています
科学分野:
- 材料科学
- 電気化学
- 再生可能エネルギー
背景:
- 電気触媒プロセスは再生可能エネルギーにとって不可欠ですが,ゆっくりとした酸素減少 (ORR) と酸素進化 (OER) の運動学は大きな課題です.
- プラチナ系金属触媒はしばしば高活性化に必要ですが,高コストでアルカリ性媒体では効果が低い.
研究 の 目的:
- アルカリの電解質におけるORRとOERの高度に活性で安定した電解剤を開発する.
- Zn-空気とLi-空気電池のカトド材料としてのパラジアム-モリブデン (PdMo) ビメタレンの可能性を調査する.
主な方法:
- PdMoバイメタレンの合成 厚さナノメートルの 曲線が強い金属ナノシート
- PdMoバイメタレンのORRとOERの活性とアルカリの電解質での耐久性の電気化学的特徴.
- 構造-活動関係を理解するための密度関数理論 (DFT) の計算.
主要な成果:
- PdMoビメタレンは高質量活性 (16.37A/mg PdでORR) と30,000サイクル以上の安定性を示しています.
- 達成された質量活動は,商用Pt/CおよびPd/C触媒よりも大幅に高い.
- DFT計算では,合金,張力,量子サイズ効果による最適化された酸素結合が示されています.
結論:
- PdMoビメタレンは,アルカリ的環境におけるORRとOERの有望で効率的で安定した電気触媒である.
- そのユニークな構造と電子特性により エネルギー貯蔵と変換装置の改良が可能です
- メタレンの材料は,エネルギー電気触媒のための有望な触媒の新しいクラスを表しています.
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