アルカリ燃料電池のためのパラジウムベースの酸素還元電解剤の組み合わせ研究
Yao Yang1, Guanyu Chen2, Rui Zeng1
1Department of Chemistry and Chemical Biology , Cornell University , Ithaca , New York 14853 , United States.
Journal of the American Chemical Society
|February 7, 2020
まとめ
研究者は水素燃料電池触媒の迅速なスクリーニング方法を開発しました パラジウム-銅 (Pd-Cu) 合金は高酸素還元反応 (ORR) の活性を示し,効率的な電気自動車への道を開いた.
科学分野:
- 材料科学
- 電気化学
- 再生可能エネルギー
背景:
- 水素燃料電池は電気自動車の鍵ですが,酸素還元反応 (ORR) のための効率的な触媒が必要です.
- 現在のプラチナベースの触媒は高価で,低コストで高活性な代替品の開発が必要である.
研究 の 目的:
- ORRのための有望な非プラチナ電気触媒を特定するための高通量スクリーニング方法を開発する.
- 燃料電池用バイナリ合金 (Pd-Cu) の触媒性能を評価する.
主な方法:
- マグネトロンスプッタリングを用いたPd-Cu薄膜電極の組み合わせ合成
- 交換可能なガラスのカーボンディスク電極の回転ディスク電極 (RDE) 測定を用いてORR活動の迅速な評価.
- PdCuナノ粒子の合成と特徴付け
主要な成果:
- Pd50Cu50合金は,9つのPd-Cu組成物の中で最も高いORR活性を示した.
- PdCuナノ粒子は,Pd/Cと比較して質量特異の3倍,表面特異の2.5倍の活性を示した.
- PdCu/Cは,広範なサイクルの後,最小限の潜在的なシフトで優れた耐久性を示しました.
結論:
- 燃料電池電触媒のための二次および三次合金の効率的なスクリーニングを可能にします.
- PdCu合金は,ORR触媒にプラチナの有望で費用対効果の高い代替品です.
- この方法論はクリーンエネルギー技術のための先進的な電気触媒の発見を加速させることができます.
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