强度合的无机/纳米碳混合材料用于先进的电催化
Yongye Liang1, Yanguang Li, Hailiang Wang
1Department of Chemistry, Stanford University, Stanford, California 94305, USA.
Journal of the American Chemical Society
|January 24, 2013
概括
开发新的纳米碳混合电催化剂可以增强燃料电池等能源转换技术. 这些低成本,耐用的催化剂改善了对清洁能源应用至关重要的反应.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 电化学系统对于能量转换和储存至关重要,但受到电催化剂性能 (活性,耐用性,成本) 的限制.
- 开发高效,稳定和负担得起的电催化剂仍然是广泛采用的重大挑战.
研究的目的:
- 介绍最近在创造强度合无机/纳米碳混合材料方面的进展.
- 使用纳米碳基质增强无机材料的电催化活性和稳定性.
主要方法:
- 通过直接核化,生长和将无机纳米材料固定在氧化纳米碳 (石墨烯,碳纳米管) 上合成混合材料.
- 使用X射线吸收近边结构 (XANES) 和扫描传输电子显微镜 (STEM) 进行材料表征.
- 采用Z-对比成像和电子能量损失光谱 (EELS) 来对催化站点进行原子级分析.
主要成果:
- 在无机纳米粒子和纳米碳基板之间实现了强大的化学和电气合.
- 在氧降解,氧演化和演化反应中,证明了非贵金属基电催化剂的改善活性和耐久性.
- 在单个原子水平上确定了石墨烯上催化位点的性质.
结论:
- 强烈合的无机/纳米碳混合物为开发高性能,具有成本效益的电催化剂提供了一个有希望的途径.
- 这些先进材料可以满足大规模电化学应用的严格要求,包括燃料电池和水分裂.
- 基于纳米碳的混合物为未来的电催化剂创新提供了重大机会.


