Adv Sci:凹面PtZn合金高性能ORR电催化
纳米技术 纳米 2022-02-27

由于ORR电催化反应需要使用大量价格高昂的Pt,导致质子交换膜燃料电池目前无法商业化。因此,目前人们亟需发展含有更低Pt含量同时能够具有更高寿命和更高ORR性能的催化剂。

有鉴于此,郑州大学张佳楠、台湾淡江大学董崇礼等报道发展了一种高指数晶面暴露的凹面Pt-Zn纳米立方体催化剂Pt78Zn22,在作为质子交换膜燃料电池的催化剂时表现了优异的性能。

本文要点:

(1)

结构独特的Pt78Zn22纳米立方体催化剂在0.9 V进行ORR电催化反应时,表现了达到1.18 mA μgPt-1的质量活性,比活性达到3.64 mA cm-2,组装的H2-O2燃料电池实现了超高的峰值功率密度(1449 mW cm-2)。

实验结果和理论计算结果都说明这种Pt78Zn22纳米立方体由于独特的电子结构导致Pt-Pt化学键的长度缩减,降低Pt催化剂表面OH*/O*的吸附能。

(2)

本文研究结果说明具有抗氧化能力的Zn和富含Pt的催化剂表面,实现了性能优异的ORR催化剂。同时,本文研究有助于进一步的发展能量转化的高性能催化剂。

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参考文献

Mengli Liu,Bang-An Lu,Gege Yang,Pengfei Yuan,Huicong Xia,Yajin Wang,Kai Guo,Shuyan Zhao,Jia Liu,Yue Yu,Wenfu Yan,Chung-Li Dong,Jia-Nan Zhang,Shichun Mu, Concave Pt–Zn Nanocubes with High-Index Faceted Pt Skin as Highly Efficient Oxygen Reduction Catalyst, Adv. Sci. 2022, 2200147

DOI: 10.1002/advs.202200147

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202200147


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