3萬次循環,幾乎無衰減!北化工莊仲濱/李暉最新Nature子刊! 2024年5月22日 上午10:00 ? 頂刊 ? 閱讀 38 第一作者:Jinjie Fang, Haiyong Wang, Qian Dang 通訊作者:莊仲濱,李暉,Yushan Yan 通訊單位:北京化工大學,美國特拉華大學 論文速覽 氫氧化物交換膜燃料電池(HEMFCs)具有使用低成本的材料的優勢,但受到負極氫氧化反應(HOR)動力學緩慢的阻礙。本文報道了一種原子分散的銥(Ir)錨定在碳負載Mo2C納米顆粒上(IrSA-Mo2C/C)的高效穩定堿性HOR催化劑。該催化劑具有顯著的HOR活性,其比交換電流密度達到4.1 mA cm-2ECSA,是Ir/C的10倍,并且在經過30000次循環的加速穩定性測試后幾乎沒有衰減。 理論計算表明,這種高HOR活性歸因于獨特的Mo2C基底,不僅優化了Ir位點的氫(H)結合能力,還提供了增強的羥基(OH)結合位點。使用低載量(0.05 mgIr?cm-2)的IrSA-Mo2C/C作為負極,所制備的氫氧化物交換膜燃料電池(HEMF)能提供高達1.64 W cm-2的峰值功率密度。該工作表明,原子分散的貴金屬負載在碳化物上可能是實現高性能HEMFCs的有希望的策略。 圖文導讀 圖1:IrSA-Mo2C/C的合成與表征 圖2:IrSA-Mo2C/C的結構分析 圖3:IrSA-Mo2C/C的HOR性能 圖4:IrSA-Mo2C/C的穩定性 圖5:機理研究 總結展望 本研究開發了一種原子分散的Ir催化劑,通過在Mo2C基底上精確調控Ir位點,實現了優化的氫結合和增強的羥基結合,從而顯著提高了堿性HOR的性能。 IrSA-Mo2C/C催化劑在HEMFC中展現出了高活性和高穩定性,具有較低的貴金屬負載量需求,為減少電催化中的貴金屬使用提供了有希望的途徑。未來的工作可以進一步探索此類催化劑在不同條件下的性能,以及如何進一步優化其結構以提高長期穩定性和規模化應用潛力。 文獻信息 標題:Atomically dispersed Iridium on Mo2C as an efficient and stable alkaline hydrogen oxidation reaction catalyst 期刊:Nature Communications DOI:10.1038/s41467-024-48672-9 原創文章,作者:計算搬磚工程師,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/05/22/bff03ec1d3/ 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 陳人杰/李麗NML:通過增加成核過電位實現高可逆的鋅金屬負極 2023年9月25日 鄒金龍團隊AM:c-CoSe2-CoN助力Zn-空氣電池! 2023年10月24日 吉大/大化所EES:低含量Pt調節Ni(OH)2電子結構,促進尿素氧化以實現節能制氫 2024年2月27日 福師大/蘭卡AFM: 控制Li4Ti5O12薄膜負極中的界面還原動力學,抑制電化學振蕩 2023年10月27日 李燦院士團隊,最新ACS Catalysis! 2024年6月25日 趙進&馬延文&謝燕楠Nano Energy:高可逆鋅金屬負極,大電流密度下1200h超穩定循環! 2022年9月29日