气体-固体反应合成和电催化氧减少Pt-皮肤L1₀-PtFe/C

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:

• 基于的催化剂对于燃料电池性能至关重要.
• 商用Pt/C催化剂在效率和稳定性方面存在局限性.
• 原子排序的基于Pt的金属间化合物具有卓越的催化性能.

研究的目的:

• 为燃料电池开发一种改进的阴极催化剂.
• 为了提高商业Pt/C催化剂的活性和稳定性.
• 为了合成具有Pt皮结构的L1$_{0}$-PtFe金属间化合物.

主要方法:

• 商业Pt/C的铁素大气回火形成L1$_{0}$-PtFe.
• 酸蚀刻处理以创建一个Pt皮肤层.
• 催化剂的结构,粒子大小和分散的特征.

主要成果:

• 成功合成了碳支持的Pt皮肤L1$_{0}$-PtFe (Pt皮肤L1$_{0}$-PtFe/C) 与超细颗粒 (∼3.3 nm).
• 与商业Pt/C (0.121 A mg$^{-1}$) 相比,实现了显著更高的氧降解反应 (ORR) 活性 (0.375 A mg$^{-1}$).
• 在碳支上大大提高了催化剂稳定性和分散性.

结论:

• Pt-skin L1$_{0}$-PtFe/C催化剂表现出优越的ORR性能和稳定性.
• 拟议的气体-固体反应方法对于生产基于Pt的先进金属间催化剂是有效的.
• 这种方法为大规模生产高性能燃料电池催化剂提供了巨大的潜力.