对于质子交换膜燃料电池的全球部署,实现阴极活性层组件之间的最佳相互作用仍极具挑战性。关于纳米粒子位置(孔内与孔外)对性能和耐久性的影响研究大多比较了多孔和无孔碳载体,因此没有将纳米粒子位置与碳载体效应脱钩。为了解决纳米粒子位置对性能和耐久性的影响,加利福尼亚大学Plamen Atanassov提出了具有不同纳米粒子位置的新型碳负载电催化剂。
本文要点:
1) 所开发的方法允许将Pt纳米粒子优先放置在导电碳载体的介孔内或介孔外,并且通过调整合成方法来控制纳米粒子尺寸、结晶度和负载。通过这种方式,作者可以研究两个实验碳载体上Pt局域性的影响,而与其他参数无关。
2) 对于一种碳载体,当纳米颗粒放置在孔内时,Pt活性表面积和活性显著降低。相比之下,对于另一种石墨含量更高的碳载体,将纳米颗粒放置在碳孔内外不会在活性表面积和旋转圆盘电极性能测量方面产生明显差异。
Giovanni Ferro et.al Designer Electrocatalysts for the Oxygen Reduction Reaction with Controlled Platinum Nanoparticle Locality Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403165
https://doi.org/10.1002/aenm.202403165