ChemCatChem:具有高活性和优秀历久性的PdNi纳米框架布局电催化剂

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比年来,随着阴离子互换膜波动性和离子电导率等功能的明显进步,阴离子互换膜燃料电池(AEMFC)遭到普遍存眷。比拟于现在较为成熟的质子互换膜燃料电池(PEMFC),AEMFC的碱性事情情况使得代价昂贵的过渡金属可以更波动地运用于燃料电池阴极度,成为高效波动的氧复原(ORR)催化剂。Pt 是燃料电池中最常用的催化剂,但是由于其较低的储量和奋发的代价,如今亟需用其他更便宜和生动的质料来取代 Pt。Pd在地壳中的含量远高于Pt,同时,在碱性介质中,Pd具有与 Pt 催化剂相称乃至更好的 ORR 功能。因而,Pd具有极大的潜力交换Pt从而成为更好的AEMFC阴极催化剂。但,制备高催化活性同时且具有高波动性的Pd基催化剂仍旧存在很大的应战。为了进一步提拔活性,罕见的战略是引入Fe Co Ni等过渡金属与Pd构成合金。但是在强碱性条件下,上述过渡金属在事情电位下仍旧会呈现易消融在电解液中的过渡金属(氢)氧化物,从而低落催化剂的波动性。



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瑞典皇家理工学院(KTH)博士生Yi Yang (杨翼)和Dr. Inna Soroka使用水相伽马辐射诱导复原法制备出的Ni纳米簇为原位模板,经过电置换反响制备出一种具有高活性和优秀历久性的ORR催化剂。其高活性归功于促进氧气分散的纳米框架布局以及由催化剂亚外表PdNi合金诱导的电子效应。该催化剂的优秀的历久性得益于掩盖在催化剂外表更波动的富Pd原子层。该研讨为开辟高效且波动的电催化剂提供一种新战略和思绪。

文信息

PdNi nanoframework and nanochain catalysts with enhanced oxygen reduction reaction performance

Yi Yang*, Inna L. Soroka

文章第一兼通讯作者为博士生杨翼


ChemCatChem

DOI: 10.1002/cctc.202200941




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