Pt-Co@Pt 八面体ナノ結晶: インターメタリック・コアと超薄殻による酸素減少に向けた活動性と耐久性の向上

科学分野:

• 材料科学
• 電気化学
• ナノテクノロジー

背景:

• 燃料電池のバイメタリックナノ結晶の原子配列を制御することは困難です.
• 既存のプラチナ・コバルト (Pt-Co) 触媒は,同時の大量および表面原子制御の制限に直面しています.

研究 の 目的:

• 制御された質量と表面の原子構造を持つPt-Co@Pt八面ナノ結晶を合成する.
• 酸素還元反応 (ORR) のためのこれらの新しいナノ結晶の触媒性能と耐久性を評価する.

主な方法:

• インターメタリックなPt-Coコアと超薄なPt殻を備えたPt-Co@Ptオクタエドールナノ結晶の合成
• ナノクリスタルの表面に {111} 面を使用します.
• 酸素還元反応 (ORR) の電気触媒評価
• 3万サイクル以上の耐久性テスト

主要な成果:

• 合成されたナノ結晶は,金属間,面中心の四角形Pt-CoコアとPt殻を示しています.
• 2.82 A mg−1の質量活動と9.16 mA cm−2のORRを達成し,商用Pt/C触媒を大幅に上回った.
• 質量活動が3万回のサイクルで21%低下した.

結論:

• 開発されたPt-Co@Ptナノ結晶はORRに優れた触媒活性と安定性を提供します.
• この合成戦略は,精密に制御されたナノ構造を持つ高度な電気触媒を設計するための経路を提供します.
• 燃料電池技術の効率と耐久性を改善する見込みがある.