AM：单钴原子-多孔共价有机聚合物纳米纤维用于PEMFC阴极中高效氧还原

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与铁基电催化剂相比，氮配位的单钴原子电催化剂在质子交换膜燃料电池（ PEMFC ）阴极氧还原反应中具有较强的稳定性。然而，热解导致活性位点构型坍塌，从而无法有效保持孔隙度和形态结构，致使暴露的活性位点较少。

鉴于此， 北京化工大学向中华、纽约州立大学武刚等人 避开热解策略，通过静电纺丝直接制备高度稳定的交联纳米钴基共价有机聚合物（ Co-COP ）纤维电极。

本文要点

要点1.  所得纤维具有均匀分层多孔结构和催化剂表面原子 Co 活性位点完全分散的独立大面积膜。聚焦离子束场发射扫描电子显微镜和计算流体动力学实验证实，相对扩散系数提高了 3.5 倍，这可以为反应物进入活性位点和有效排出水提供有效传输途径。

要点2.  与传统喷涂方法相比，集成 Co-COP 纳米纤维电极的峰值功率密度显著提高了 1.72 倍，并且耐久性也显著提高。这种纳米制造技术还保持了优异的可扩展性和均匀性，能满足 PEMFC 的膜电极所需特性的制造。

Yang, B., Han, Q., Han, L., Leng, Y., O’Carroll, T., Yang, X., Wu, G. and Xiang, Z. Porous Covalent Organic Polymer Coordinated Single Co Site Nanofibers for Efficient Oxygen-Reduction Cathodes in Polymer Electrolyte Fuel Cells. Adv. Mater.2208661. (2022)

DOI: 10.1002/adma.202208661

https://doi.org/10.1002/adma.202208661

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