新しい燃料電池触媒の開発において大きな進歩がありました

プロトン交換膜燃料電池の商業的用途は、カソードの遅い酸素還元速度によって制限されます。

現在、酸素還元の触媒活性を改善するための最も効果的な戦略は、遷移金属M（M = Fe、Co、Ni、Cuなど）との調節を通じて、触媒と酸素含有種の間の結合エネルギーを最適化することです。酸素還元の触媒活性を高めるための貴金属Pt合金。

最近の研究は、界面触媒が、表面触媒と比較して、酸素還元の触媒活性を高めるための別の効果的な方法を提供できることを示している。

しかし、新しい界面増強メカニズムを備えた効率的な界面触媒を設計することは依然として大きな課題です。

遷移金属炭化物は、高い導電性と熱伝導性、優れた機械的強度、硬度、化学的安定性、耐食性により、近年大きな注目を集めています。

PtMと遷移金属炭化物の組み合わせによる新しい界面触媒の作成は、依然として大きな課題です。

これらの問題を解決するために、北京大学の技術学校のGuo Shaojunのチームは、新しいダンベル型のptfe-fe2cナノ粒子を設計および開発しました。

ダンベル型のptfe2cナノ粒子は、ダンベル型のptfe3o4ナノ粒子を炭化することによって得られました。

電気化学的試験により、触媒の酸性媒体中の酸素還元の比放射能と質量活性は、それぞれ3.53mAcm2と1.50Amg1に達し、市販のPt / Cのそれぞれ11.8倍と7.1倍高く、優れた電気化学的安定性を示しました。 5,000の環状触媒の活性はほとんど低下しませんでした。

チームはさらに、このユニークな構造が、電極触媒活性を改善するための電極触媒反応をより助長する、新しいバリアフリー界面電子伝達メカニズムを持っていると計算しました。

このバリアフリーの界面電子輸送メカニズムは、電極触媒水素発生や過酸化水素の電極触媒還元などの他の電極触媒システムに拡張できます。

酸性媒体中での触媒の水素発生の比放射能は28.2mAcm2に達し、それぞれ市販のPt / Cの2.9倍でした。

触媒に基づいて、過酸化水素の電気化学センサーの検出限界は2nMに達します。

この研究は、電極触媒の理論的研究と新しい高効率燃料電池電極触媒の開発に重要性を導くだけでなく、次世代の高性能で低コストの電極触媒の構造設計のための新しいアイデアを提供します。

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