穩定的ORR電催化劑是開發燃料電池的關鍵,有鑒于此,大邱慶北科學技術院(DGIST)Jong-Sung Yu、西江大學Seoin Back等報道一種新穎的結構,將有序Pt-Co合金外部修飾CoN殼,得到超高的電催化性能。
金屬間核殼催化劑在0.9 V的質量活性達到0.88 A mgPt-1,在30000圈方波加速循環老化處理后,性能仍達到71 %,電化學表面積損失僅為9 %,性能遠比美國能源部制訂的2025年目標更好。
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作者發現通過調控核心的原子排序能夠改善晶格結構,加快ORR反應的動力學。CoN修飾PtCo超晶格使得Co擴散的能壘增加,因此電催化劑表現優異的耐久性。這項工作展示了新型結構設計策略,能夠理性設計具有獨特原子結構的高性能Pt基催化劑,能夠用于能源轉換等領域。
參考文獻
Muhammad Irfansyah Maulana, Tae Hwan Jo, Ha-Young Lee, Chaehyeon Lee, Caleb Gyan-Barimah, Cheol-Hwan Shin, Jeong-Hoon Yu, Kug-Seung Lee, Seoin Back*, and Jong-Sung Yu*, Cobalt Nitride-Implanted PtCo Intermetallic Nanocatalysts for Ultrahigh Fuel Cell Cathode Performance, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c09514
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c09514