虽然合金化提高了催化性能,但由于元素的贡献,导致其结构控制仍极具挑战性。在这里,中国科学技术大学Xu Wenjie、He Qun、Song Li研究了PdxAuy合金的结构差异,以了解它们对氧还原反应活性的影响。
本文要点:
1) 作者通过光谱和理论分析揭示了合金化引起的系综和配体效应。由于系综效应,在用Au稀释时,相邻的活性Pd位点变成了非活性的孤立Pd位点。随着Au比例的增加,由于配体效应的电荷杂化,Pd的d带逐渐被填充。
2) 优化的配位和电子结构导致PdxAuy催化剂中氧还原的能垒降低和反应动力学的增加。其中Pd55Au45催化剂在0.9V下具有962.59AgPd-1的质量活性,这大约是商业20wt%Pt/C的15倍。此外,采用Pd55Au45阴极的锌-空气电池具有高比容量和2000小时的稳定性。
Qiao Sicong et.al Regulating and identifying structures of PdAu alloys with splendid oxygen reduction activity for rechargeable Zinc-air batteries EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02719H
https://doi.org/10.1039/D3EE02719H