N掺杂C(Fe-N-C)中的Fe单原子是质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极O2还原反应中碳负载Pt基催化剂的有效替代品。然而,目前尚不清楚I/C比对Fe-N-C降解和单个铁原子活性位点(FeNx)稳定性的影响。近日,巴伊兰大学Lior Elbaz、帝国理工学院Maria-Magdalena Titirici、Angus Pedersen研究了Fe-N-C中离子负载对降解和稳定性的影响。
本文要点:
1) 作者发现,随着I/C比的增加,FeNx位点变得更加稳定,如AST方案结束时其更高的活性位点稳定数所示。同时,随着I/C的增加,TOF衰减的初始速率受到抑制。
2) 作者通过弛豫时间分布分析研究了电化学过程的变化,低电流密度下H+和O2传输电阻的微小变化证明了高电位下动力学降解占主导地位。这些发现表明了电化学技术如何与稳定性指标相结合,以确定PEMFC中从活性位点到器件级电化学过程的变化。
Angus Pedersen et.al Fe-N-C in Proton Exchange Membrane Fuel Cells: Impact of Ionomer Loading on Degradation and Stability Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403920
https://doi.org/10.1002/aenm.202403920