将COF与水和氧途径调整为PEMFC中有效的催化剂接口
Jiamin Zhang1, Zhixin Zhang1, Xiuyang Zou2
1Jiangsu Engineering Laboratory of Novel Functional Polymeric Materials, Jiangsu Key Laboratory of Advanced Negative Carbon Technologies College of Chemistry, Suzhou Key Laboratory of Soft Material and New Energy, College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science, Soochow University, Suzhou, 215123, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|July 21, 2025
概括
化共价有机框架 (P-rCOFs) 通过优化催化剂来增强质子交换膜燃料电池 (PEMFCs).
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
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 提供高效率和清洁排放.
- 在PEMFC中减少 (Pt) 催化剂负载受到质量运输阻力所阻碍.
- 优化三相接口对于提高PEMFC性能至关重要.
研究的目的:
- 研究化共价有机框架 (P-rCOFs) 作为PEMFCs的离子体.
- 在催化剂表面增强水和氧质量转移.
- 提高催化性能并减少PEMFC中的Pt负荷.
主要方法:
- 合成P-rCOFs与工程侧链和质子化三级氨基位点.
- 作为PEMFC电极中的离子体结合剂,纳入P-rCOFs.
- 使用循环电压测量和极化曲线等技术评估电化学性能.
主要成果:
- 与Nafion相比,P-rCOF-C4的半波潜力比Nafion高37mV.
- 带有P-rCOF-C4的PEMFC实现了2.40 W cm-2的峰值功率密度.
- 在Pt负载低的情况下,P-rCOF-C4的峰值功率密度增加了1.5倍.
结论:
- P-rCOF有效地优化了PEMFC中的三相接口.
- 这种方法增强了质量转移和催化活性.
- 对于开发高效和成本效益的PEMFC来说,P-rCOF是一个有前途的战略.
