開發高效非Pt電催化劑,來提高ORR和液體燃料氧化反應的活性和穩定性,對于燃料電池的商業化進程意義重大!而在此領域,優異的非Pt電催化劑的開發,仍然是一個巨大的挑戰!
有鑒于此,基于一種全新的膠體化學技術,Jiang等開發了一種結構有序的PdCuM型高效電催化劑,M可以是Co、Ni等過渡金屬。
圖1. PdCuCo納米顆粒的電鏡和EDS表征
圖2. 從左到右依次為PdCu、PdCuNi、PdCuCo納米顆粒
通過對組分和間金屬相的雙重調控,這種結構有序的PdCuCo納米顆粒在氧還原和乙醇氧化反應中,表現出比常規無序的PdCuM納米顆粒和商業Pt/C、Pd/C催化劑具有更高的活性和穩定性。
DFT計算表明,這種結構有序的PdCuCo納米顆粒的高活性來自于來大部分:1)由于Cu、Co、Ni原子尺寸較小,對Pd原子的壓縮應力;2)配體效應造成中空活性位。
總之,這項工作為非Pt電催化劑的構效關系設計,及其在燃料電池領域的應用提供了新的借鑒思路,。
圖3. ORR性能
圖4. CV圖
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