對于質子交換膜燃料電池的全球部署,實現陰極活性層組件之間的最佳相互作用仍極具挑戰性。關于納米粒子位置(孔內與孔外)對性能和耐久性的影響研究大多比較了多孔和無孔碳載體,因此沒有將納米粒子位置與碳載體效應脫鉤。為了解決納米粒子位置對性能和耐久性的影響,加利福尼亞大學Plamen Atanassov提出了具有不同納米粒子位置的新型碳負載電催化劑。
本文要點:
1) 所開發的方法允許將Pt納米粒子優先放置在導電碳載體的介孔內或介孔外,并且通過調整合成方法來控制納米粒子尺寸、結晶度和負載。通過這種方式,作者可以研究兩個實驗碳載體上Pt局域性的影響,而與其他參數無關。
2) 對于一種碳載體,當納米顆粒放置在孔內時,Pt活性表面積和活性顯著降低。相比之下,對于另一種石墨含量更高的碳載體,將納米顆粒放置在碳孔內外不會在活性表面積和旋轉圓盤電極性能測量方面產生明顯差異。
Giovanni Ferro et.al Designer Electrocatalysts for the Oxygen Reduction Reaction with Controlled Platinum Nanoparticle Locality Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403165
https://doi.org/10.1002/aenm.202403165