通过添加的碳外对的吸收被动化进行保护,以增强氧降解反应
Yunfei Gao1, Tomoki Uchiyama1, Kentaro Yamamoto1
1Graduate School of Human and Environmental Studies, Kyoto University, Yoshida Nihonmatsu-cho, Sakyo-ku, Kyoto 606-8501, Japan.
ACS applied materials & interfaces
|June 17, 2023
概括
催化剂被化碳外保护,在燃料电池中显示出增强的氧降解反应活性. 这种碳涂层防止了离子体吸附,提高了催化剂的性能和耐用性.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 催化剂对于聚合物电解质燃料电池中的氧降解反应 (ORR) 是至关重要的.
- perfluorosulfonic 酸的离子体可以通过硫基的特定吸附来解除催化剂的活性.
研究的目的:
- 开发和评估由超薄,二维添加碳 (CN) 外保护的催化剂.
- 研究CN外对离子体吸附的保护机制及其对ORR活性的影响.
主要方法:
- 简单的聚多巴胺涂层方法,在催化剂上创建可调节的CN外.
- 电化学表征包括ORR活动测试和CO剥离.
- 光谱分析包括X射线光电子光谱 (XPS) 和操作式X射线吸收光谱 (XAS).
主要成果:
- 与商业Pt/C相比,CN涂层催化剂 (1.5纳米外厚) 显示出更高的ORR活性.
- 该CN外有效地保护的活性部位免受 perfluorosulfonic酸离子体吸附.
- 在涂层催化剂中观察到改善的氧气扩散性和抑制的氧化物种生成.
结论:
- 超薄的化碳外为燃料电池中的催化剂提供了有效的保护.
- 通过防止离子体吸附和氧化物形成,CN外减轻了催化剂的失活.
- 这一策略提高了氧气还原反应的催化剂耐用性和性能.
