N摻雜C(Fe-N-C)中的Fe單原子是質子交換膜燃料電池(PEMFC)陰極O2還原反應中碳負載Pt基催化劑的有效替代品。然而,目前尚不清楚I/C比對Fe-N-C降解和單個鐵原子活性位點(FeNx)穩定性的影響。近日,巴伊蘭大學Lior Elbaz、帝國理工學院Maria-Magdalena Titirici、Angus Pedersen研究了Fe-N-C中離子負載對降解和穩定性的影響。
本文要點:
1) 作者發現,隨著I/C比的增加,FeNx位點變得更加穩定,如AST方案結束時其更高的活性位點穩定數所示。同時,隨著I/C的增加,TOF衰減的初始速率受到抑制。
2) 作者通過弛豫時間分布分析研究了電化學過程的變化,低電流密度下H+和O2傳輸電阻的微小變化證明了高電位下動力學降解占主導地位。這些發現表明了電化學技術如何與穩定性指標相結合,以確定PEMFC中從活性位點到器件級電化學過程的變化。
Angus Pedersen et.al Fe-N-C in Proton Exchange Membrane Fuel Cells: Impact of Ionomer Loading on Degradation and Stability Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403920
https://doi.org/10.1002/aenm.202403920