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發展高功率密度的低Pt催化劑是發展高性能燃料電池的關鍵挑戰。

有鑒于此，北京化工大學潘軍青等發展了一種具有超高輸出功率的新型超級燃料電池催化劑，這種超級燃料電池使用雙電層電容（EDLC，electric double-layer capacitance）和氧還原并聯放電實現優異的性能。

主要內容：

（1）

通過單原子Pt修飾在雙金屬MOF衍生的空心多孔碳納米棒，得到一種單原子Pt催化劑，命名為Pt_SA/HPCNR。Pt_SA/HPCNR的催化活性比20 % Pt/C構筑的燃料電池瞬態比功率密度高3.4倍，通過獨特的自放電機理和能量存儲功能，實現了13.3倍更長久的放電時間。

（2）

通過XAFS、AC-HAADF-STEM表征技術結合DFT理論計算，說明修飾在碳缺陷的Pt單原子顯著增強電子轉移、ORR催化活性、催化持久性、催化速率。

通過“ORR+雙電層電容”克服傳統燃料電池的緩慢ORR電催化反應問題。這項工作有助于發展低Pt催化劑和高能量密度燃料電池。

參考文獻

Lulu Chai, Jinlu Song, Anuj Kumar, Rui Miao, Yanzhi Sun, Xiaoguang Liu, Ghulam Yasin, Xifei Li, Junqing Pan, Bimetallic‐MOF Derived Carbon with Single Pt Anchored C4 Atomic Group Constructing Super Fuel Cell with Ultrahigh Power Density And Self‐change Ability, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202308989

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202308989