氧化稳定性问题:基燃料电池的化纳米板的案例研究

科学领域:

• 电化学
• 材料科学
• 能源转换

背景情况:

• 基于 (Pd) 的电催化剂被探索为 (Pt) 的替代物,用于离子交换膜燃料电池 (AEMFC).
• 目前用于氧降解反应 (ORR) 的基于Pd的催化剂通常表现不佳,并且通常在有限的条件下进行测试 (室温,旋转盘电极).
• 将有希望的实验室结果转化为实际的燃料电池应用仍然是一个重大挑战.

研究的目的:

• 在性介质中开发和评估基于Pd的新型电催化剂.
• 研究温度对基于Pd的催化剂的ORR活性的影响.
• 评估这些催化剂在膜电极组件 (MEAs) 的性能.

主要方法:

• 碳支持的化 (PdH) 纳米片 (PdH NS) 的合成.
• 在各种温度下使用旋盘电极 (RDE) 电压测量进行电化学评估.
• 在膜电极组件 (MEAs) 中进行性能测试.

主要成果:

• 合成的PdH NS表现出较高的ORR质量活性 (0.67A mg−1) 和特定活性 (1.07mA cm−2) 在0.95V与RHE之间.
• 在性介质中,PdH NS的性能超过了商业Pd/C和Pt基催化剂.
• 系统研究揭示了氧化稳定性对不同温度ORR性能的影响.

结论:

• PdH NS表现出异常的ORR活动,使其对AEMFC应用非常有前途.
• 了解温度和氧化稳定性的影响对于设计有效的ORR催化剂至关重要.
• 这项研究为推进性燃料电池的电催化剂开发提供了关键的见解.