質(zhì)子交換膜水電解（PEMWE）是一種非常有前景且可持續(xù)的制氫技術(shù)。目前，人們對在PEMWE膜電極組件(MEA)內(nèi)實(shí)現(xiàn)有序結(jié)構(gòu)越來越感興趣。然而，有序電子導(dǎo)體和有序質(zhì)子導(dǎo)體結(jié)構(gòu)都是單組分結(jié)構(gòu)，仍然存在許多缺點(diǎn)。
近日，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所Xiaochun Zhou通過將TiO2納米顆粒引入Nafion乳液中，構(gòu)建了基于錐形的混合有序膜電極組件，并構(gòu)建了具有粗糙表面的Nafion陣列。
文章要點(diǎn)
1）這種混合有序MEA實(shí)現(xiàn)了3.39 nm的高表面粗糙度，比不摻雜TiO2納米粒子的有序MEA高2.64倍，并且在2V、14.4 μg cm?2（Ir)時電流密度高達(dá)2.48 A cm?2催化劑負(fù)載量。
這項(xiàng)工作為MEA提供了一種新的混合有序結(jié)構(gòu)，并展示了增強(qiáng)催化劑層和Nafion膜之間的界面接觸以提高PEMWE性能的巨大潛力。
參考文獻(xiàn)
Yiyang Liu, et al, Hybrid 3D-Ordered Membrane Electrode Assembly (MEA) with Highly Stable Structure, Enlarged Interface, and Ultralow Ir Loading by Doping Nano TiO2 Nanoparticles for Water Electrolyzer, Adv. Energy Mater. 2023, 2303353
DOI: 10.1002/aenm.202303353
https://doi.org/10.1002/aenm.202303353
