燃料電池の性能を向上させるため,原子間配列の超細質Pt合金ナノ粒子の酸素空隙媒介合成
Fantao Kong1,2, Yifan Huang1, Xu Yu1
1State Key Lab of High Performance Ceramics and Superfine Microstructure, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|October 22, 2024
まとめ
燃料電池における酸素還元反応 (ORR) の為に 高度な秩序を整えたプラチナ基のインターメタルナノ粒子を 合成する新しい方法を開発し 触媒の活性と耐久性を向上させました
科学分野:
- 材料科学
- 電気化学
- ナノテクノロジー
背景:
- プラチナベースのインターメタリックは,陽子交換膜燃料電池における酸素還元反応 (ORR) の有望な触媒である.
- オーダーされた超精細な金属間ナノ粒子の合成を制御する上で課題がある.
研究 の 目的:
- オーダーされたPtベースのインターメタリックナノ粒子のための新しい合成戦略を開発する.
- ORRのためのこれらのナノ粒子の触媒活性と耐久性を高めるために.
主な方法:
- 機械的な合金による酸素空隙媒介の原子拡散戦略.
- オーダーされたインターメタリックコアとPtシェルのナノサイズのコア/シェル構造の合成.
- 多コンポーネントPtMシステムへの拡張 (M = Co,FeCo,FeCoNi,FeCoNiGa)
主要な成果:
- 原子間配列のPtM核とPt殻 (2−3つの原子層) を達成した.
- 優れたORR活性 (0. 9Vで1. 28A mgPt−1) と耐久性 (> 50時間) を示した.
- 酸素の空白と,オーダーされた金属間触媒の形成の間の相関を確立した.
結論:
- 提案された方法は,高度にオーダーされた,ナノサイズのPt分散型金属間触媒の大規模生産を可能にします.
- コア/シェル構造と電子濃縮はORRの性能を向上させます.
- このアプローチは,先進的な燃料電池触媒の設計のための一般的な戦略を提供します.
