具有 Y 化 PtFeNi 中等度纳米合金,具有工程 (111) 方面,用于增强氧降低反应反应
Yijun Gao1, Fei He1, Yumeng Zhang1
1Key Laboratory of Superlight Materials and Surface Technology, Ministry of Education, College of Materials Science and Chemical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|February 17, 2026
概括
一种新型的Y-doped-铁-中合金催化剂 (PtFeNiY8) 提高了质子交换膜燃料电池的性能. 这种持久的催化剂表现出优越的氧降解反应活性和耐用性,为先进的燃料电池技术铺平了道路.
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:
- 质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 需要高效和耐用的基氧降解反应 (ORR) 催化剂.
- 由于催化剂成本和性能限制,PEMFCs的广泛采用受到阻碍.
研究的目的:
- 为提高ORR性能开发一种新的Y-doped PtFeNi中合金催化剂.
- 研究 (Y) 兴奋剂对催化剂结构和电子性质的影响.
- 在PEMFC中评估催化剂的性能和耐用性.
主要方法:
- 一合成 Y 合 PtFeNi 中合金催化剂 (PtFeNiY8).
- 使用先进的实验技术进行表征.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以了解兴奋剂效应.
- 对ORR活性和耐久性的电化学测试.
- 在PEMFC设备中的性能评估.
主要成果:
- PtFeNiY8催化剂优先暴露高度活跃的 (111) 晶体面.
- Y兴奋剂优化电子结构和d频段中心,增强ORR活动.
- 实现了0.93 V的半波电位 (E1/2) 和3.00 A mg-1 Pt的质活性 (MA).
- 经过8万个加速降解测试周期后,表现出极好的耐用性,性能降解最小.
- 在PEMFC中实现了1.75W cm-2的峰值功率密度,超过了商业Pt/C.
结论:
- 兴奋剂是设计高性能基于Pt的ORR催化剂的有效策略.
- PtFeNiY8催化剂为下一代PEMFC提供了一个有希望的替代方案.
- 这项工作为改善燃料电池效率和耐用性提供了对催化剂设计的见解.
