高效的电化学进化与强烈粘附的Pt纳米粒子在碳的超低负载
Soumita Chakraborty1, Swaraj Servottam1, Pankaj Kumar Samal1
1Chemistry and Physics of Materials Unit, School of Advanced Materials (SAMat), JNCASR, Bengaluru, 560064, India.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|July 12, 2023
概括
研究人员开发了一种新的低电催化剂 (PZ@VC-N) 用于进化反应 (HER). 这种催化剂在酸性条件下表现出卓越的性能和稳定性,为商用质子交换膜电解剂铺平了道路.
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
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 质子交换膜电解器对于绿色的生产至关重要.
- 开发具有成本效益的电催化剂,减少负载对于商业可行性至关重要.
- 进化反应 (HER) 需要在酸性介质中使用高效和稳定的催化剂.
研究的目的:
- 为了合成一种新的,低的电催化剂,用于酸演化反应 (HER).
- 为了提高电催化剂的性能和稳定性,用于实际应用.
- 研究开发的催化剂的结构-属性关系.
主要方法:
- 使用ZnO的牺牲模板方法用于合成纳米粒子,这些纳米粒子固定在火山碳 (PZ@VC) 上.
- 同时的化降解被用于白金前体的减少.
- 使用电化学特征技术来评估HER的性能.
- 纳涂层 (PZ@VC-N) 应用,以进一步提高催化剂的性能.
主要成果:
- 合成的PZ@VC催化剂含有2重%的Pt在酸性介质中表现出色的HER性能,优于商业Pt/C (20重%).
- PZ@VC显示出显著低的超电位 (η10 = 15 mV, η100 = 46 mV).
- 涂上纳的PZ@VC-N表现出增强的性能 (η10 = 7 mV, η100 = 28 mV),具有显著的稳定性 (≈300 h) 和高质量活性 (71 A mgPt-1).
结论:
- 开发的低Pt电催化剂 (PZ@VC-N) 为酸性HER提供了一个有前途的替代商业催化剂.
- Pt纳米粒子和火山碳之间的强烈金属支相互作用有助于催化剂的高稳定性和活性.
- 这项工作提供了一个可扩展的策略,用于生产高效和成本效益的电催化剂用于生产.
