用和添加的双金属碳化物作为活性和稳定的氧降解反应电催化剂
Zaoxue Yan1, Jiajia Cui1, Deli Jiang1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, PR China.
Journal of colloid and interface science
|January 20, 2024
概括
用和添加的双金属碳化物对氧降解反应具有出色的稳定性和活性. 这些先进材料在燃料电池中保持了高性能,证明了它们在能源应用中的潜力.
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:
- 开发高效的电催化剂对于推进燃料电池等可再生能源技术至关重要.
- 双金属碳化物为催化应用提供独特的电子特性.
- 兴奋剂策略可以进一步提高催化材料的性能.
研究的目的:
- 为了合成和表征和配合的双金属碳化物复合材料.
- 评估这些复合材料的电催化活性和稳定性,用于氧降解反应 (ORR).
- 调查兴奋剂对催化性能的影响,并了解潜在的机制.
主要方法:
- 通过高温碳化 (1300°C) 合成双金属碳化物复合材料 (C19Cr7Mo24/NG和C19Cr7Mo24/FG).
- 使用循环电量计 (CV) 来评估ORR活动和稳定性的电化学表征.
- 在H2/O2燃料电池系统中,合成材料作为阴极催化剂的燃料电池测试.
主要成果:
- C19Cr7Mo24/NG 在6万个心电周期中表现出0.873V的初始半波电位 (E1/2) 与最小电位下降 (3 mV).
- 使用C19Cr7Mo24/NG的H2/O2燃料电池在6万个循环后保持了95.9%的初始峰值功率密度 (1.08 W cm-2).
- 与C19Cr7Mo24/NG相比,C19Cr7Mo24/FG表现出较高的ORR活性,这归因于N/F剂和优选电子转移的电荷中心.
结论:
- 和的兴奋剂显著增强ORR活性和双金属碳化物的稳定性.
- 兴奋剂和双金属碳化物比和单金属碳化物更有效地促进电子转移.
- 卓越的稳定性归因于通过电子转移的原子相互作用以及石墨和双金属碳化物组件固有的惰性.
