通过增加表面现场可用性,提高了Pt3Ni的氧降解活性 (111)
Vojislav R Stamenkovic1, Ben Fowler, Bongjin Simon Mun
1Materials Science Division, Argonne National Laboratory, Argonne, IL 60439, USA. vrstamenkovic@anl.gov
Science (New York, N.Y.)
|January 16, 2007
概括
一种新的- (Pt3Ni) 催化剂显著提高了聚合物电解质膜燃料电池 (PEMFC) 中的氧降解反应 (ORR) 速率,克服了汽车应用的关键障碍.
科学领域:
- 催化科学是一种催化科学.
- 材料科学是一种材料科学.
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 氧降解反应 (ORR) 对燃料电池效率至关重要.
- 缓慢的ORR动力学限制了聚合物电解质膜燃料电池 (PEMFC) 在汽车工业中的实际应用.
研究的目的:
- 为了研究ORR的Pt3Ni(111) 表面的催化活性.
- 了解表面结构和电子特性,有助于增强ORR活动.
主要方法:
- 表面科学研究研究表面科学研究.
- 电化学表征的电化学表征
- 计算建模 (暗示通过电子结构分析)
主要成果:
- Pt3Ni(111) 的ORR活性比Pt(111) 高10倍,比商业Pt/C催化剂高90倍.
- Pt3Ni(111) 表面表现出一个独特的电子结构 (d带中心).
- 在燃料电池运行条件下,近地表区域显示Pt-丰富/Ni-丰富/Pt-丰富的组成振荡.
结论:
- 增强的ORR活性归因于Pt3Ni的特定电子结构和表面原子排列.
- 在近地表区域的组成振荡创造了更多的氧吸附活性点.
- 对于推进PEMFC技术,Pt3Ni催化剂非常有前途.
