在Pt周围建造CO免疫水解离站点,以在高CO度环境中实现稳定的运行
Daojun Long1, Yongduo Liu1, Xinyu Ping1
1College of Chemistry and Chemical Engineering, State Key Laboratory of Advanced Chemical Power Sources (SKL-ACPS), Chongqing University, Chongqing, China.
这项研究引入了一种用于质子交换膜燃料电池 (PEMFCs) 的新型催化剂,可以克服一氧化碳 (CO) 中毒. 新的催化剂使得使用改良的稳定运行,即使在高度的二氧化碳.
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:
- (Pt) 基催化剂的一氧化碳 (CO) 中毒严重限制了质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 的商业化.
- 开发耐氧化碳催化剂对于提高PEMFC性能,并使改进的使用成为可能至关重要.
研究的目的:
- 通过修改 Pt 表面和接口,为 PEMFCs 设计一种耐碳的阳极催化剂.
- 研究碳化 (MoCx) 支持和单个原子的 (Ru) (SA-Ru) 在缓解CO中毒的协同效应.
主要方法:
- 在碳化 (MoCx) 上支持Pt纳米颗粒的催化剂合成.
- 在Pt-MoCx接口上引入单个Ru原子 (SA-Ru).
- 在高CO条件下的PEMFC中评估了催化剂的CO耐受性和性能.
主要成果:
- SA-Ru@Pt/MoCx催化剂在Pt位点显著降低了CO吸附强度.
- MoCx支持和SA-Ru对CO中毒表现出免疫力,并通过水解离促进了CO氧化.
- 在20,000 ppm的CO度下,实现了85.5mW cm-2的稳定功率输出,展示了显著的CO耐受性.
结论:
- MoCx和SA-Ru的协同效应创造了一个高度耐碳的阳极催化剂.
- 这一进步有助于在PEMFC中直接利用低成本的改良.
- 开发的催化剂为克服燃料电池技术中的CO中毒挑战提供了有希望的解决方案.
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