针对氧还原反应(ORR)缓慢的动力学开发先进的电催化剂对于燃料电池的应用至关重要,但目前仍然是一个巨大的挑战。
近日,华南理工大学崔志明教授,廖世军教授展示了一种高活性和耐用的铂(Pt)基三元催化剂,即负载在ZIF-8衍生的介孔碳上的有序Pt3Co0.6Ti0.4金属间纳米颗粒(3 nm)(Pt3Co0.6Ti0.4/DMC)。
文章要点
1)与Pt3Co/DMC和商业Pt/C催化剂相比,Pt3Co0.6Ti0.4/DMC催化剂表现出更快的ORR动力学,具有最小的活性损失(20.1%)和在20000次电位循环后半波电位仅5 mV的衰减。此外,其出色的性能进一步在H2/空气质子交换膜单电池试验中得到了证实。
2)理论计算表明,Ti取代Co导致配体效应增强,优化了Pt3Co0.6Ti0.4的表面电子结构,从而显著提高了ORR活性。
这项工作为开发用于实际燃料电池应用的高效和耐用的Pt基三元金属间电催化剂提供了可靠和有前途的方法。
参考文献
Weiyue Zhao, et al, Optimizing the Electronic Structure of Ordered Pt−Co−Ti Ternary Intermetallic Catalyst to Boost Acidic Oxygen Reduction, ACS Catal. 2022
DOI: 10.1021/acscatal.2c00554
https://doi.org/10.1021/acscatal.2c00554