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在聚合物電解質膜燃料電池中，無負載的鉑（Pt）電催化劑表現出優異的電化學穩定性。然而，它們的極薄和低孔隙率導致表面積不足和傳質阻力高。

近日，韓國科學技術院（KAIST）Yeon Sik Jung和Jin Young Kim（共同通訊作者）等人報道了一種三維（3D）定制的多尺度Pt納米結構（PtNAs），其由密集和狹窄（用于足夠的活性位點）和稀疏（用于改善傳質）納米級構建塊組成。

對比商用Pt/C催化劑，通過超高分辨率納米轉移打印制造的3D多尺度PtNA表現出優異的性能和高耐用性，最大功率密度提高45%，在5000次循環后僅損失5%的表面積。

此外，作者還使用計算流體動力學從理論上闡明了3D結構與電池性能之間的關系。作者預計結構控制的3D電催化劑將為設計和制造用于燃料電池的高性能電催化劑以及需要反應表面和傳質精密工程的各種電化學裝置提供了一種新的途徑。

Conformation-modulated three-dimensional electrocatalysts for high-performance fuel cell electrodes. Science Advances, 2021, DOI: 10.1126/sciadv.abe9083.

https://advances.sciencemag.org/content/7/30/eabe9083.

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Science Advances：結構調制的3D電催化劑用于高性能燃料電池電極

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