通过选择性电化学沉积方法制造的聚合物电解质燃料电池表面调节的纳米-SnO2/Pt3Co/C阴极催化剂

科学领域:

• 电化学
• 材料科学
• 催化剂

背景情况:

• 聚合物电解质燃料电池 (PEFC) 对于清洁能源至关重要,但它们的效率受到阴极催化剂性能的限制.
• 氧降解反应 (ORR) 是一个关键的瓶,需要高度活跃和耐用的催化剂.
• 基催化剂是标准的, 但成本和稳定性仍然是一个挑战.

研究的目的:

• 在PEFC中开发具有增强活性和耐久性的新型阴极催化剂.
• 调查新的SnO2-纳米岛/Pt3Co/C催化剂的结构性质关系.
• 探索来自独特活动场所的高性能产生的来源.

主要方法:

• 使用选择性电化学锡沉积方法制造SnO2-纳米岛/Pt3Co/C催化剂.
• 使用STEM-EDS,XRD,XRF,XPS,现场XAFS和电化学测量进行表征.
• 在0.1M HClO4中评估ORR活性和耐久性.

主要成果:

• 与Pt/C和Pt3Co/C相比,ORR活动和耐久性得到显著改善.
• 催化剂表现出一个Pt3Co核心/Pt骨-皮肤结构,装饰有SnO2纳米岛.
• 高性能归因于Pt表面和SnO2纳米岛的独特外围区域的电子修饰.
• 在潜在循环过程中表现出稳定的性能,没有歇斯底里.

结论:

• 为下一代PEFC开发了一种具有双活性位点的新型阴极催化剂.
• SnO2-纳米岛/Pt3Co/C催化剂是燃料电池技术的一个有前途的进步.
• 这些发现为设计高效和耐用电催化剂提供了洞察力.