选择性硫定位产生了用于膜电极组件的耐烧结金属间ORR电催化剂
Xiao-Qun Xie1, Tao Shen1, Yi Zhang1
1State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces, College of Chemistry and Chemical Engineering, College of Materials, College of Energy, College of Physical Science and Technology, iChEM, Fujian Key Laboratory of Advanced Materials, Xiamen University, Xiamen 361005, China.
Journal of colloid and interface science
|January 27, 2024
概括
一种新的硫固定方法可以防止在燃料电池高效-金属间催化剂的合成过程中发生纳米颗粒烧结,从而实现高性能和耐用性.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 与无序合金相比,金属间化合物作为氧降解反应 (ORR) 催化剂具有优越的活性和耐用性.
- 对于金属间催化剂制备所需的高温回火通常会导致纳米粒子烧结,降低效率.
研究的目的:
- 开发一种可扩展的方法来合成高度有序的小型金属间电催化剂.
- 在金属间ORR催化剂的制备过程中抑制纳米颗粒烧结.
主要方法:
- 采用选择性硫定位策略来调节合金支相互作用.
- 氧化硫种被用来阻止纳米粒子迁移和奥斯瓦尔德成熟.
- 合成了具有原子Pt外的5nm以下PtCo金属间催化剂.
主要成果:
- 硫固定策略有效抑制了烧结,产生了高度排序的金属间催化剂.
- 合成的PtCo催化剂表现出极好的ORR性能,其质量活性为1.28A mgPt-1在0.9V.
- 在电流密度为1.5 A cm-2.2的情况下,实现了1.0 W cm-2的功率密度.
结论:
- 开发的方法可以实现高效,稳定的金属间电催化剂的可扩展合成.
- 增强的Pt-Co电子相互作用和表面应变有助于改善ORR性能.
- 原子Pt外可以防止在酸性介质中的溶解.
