在电催化剂中设计高效表面
/
界面是燃料电池商业化的关键。
近日，
厦门大学黄小青教授，
Lingzheng Bu
，香港理工大学黄勃龙教授
构建了一类具有三维表面
/
界面的多孔
PtTeRh
纳米棒（
NRs
），用于实用燃料电池的高效氧还原反应（
ORR
）催化剂。
本文要点
要点
1.
优化后的多孔
Pt
61
Te
8
Rh
31
NRs/C
的
ORR
动力学提高了
14
倍，
MEA
电极组件性能显著（归一化功率密度为
1023.8 W g
-1
Pt
，
240 h
耐久性测试后电池电压损失仅为
1.3%
）。
要点2
.
即使在恶劣的燃料电池运行条件下，它也可以轻松实现比商用铂
/
碳
(1338.8 mW cm-2)
高得多的功率密度
(1976.1 mW cm-2)
。同时，经过
30000
次的加速应力试验，其峰值功率密度损失了
14.2%
，而在相同的试验条件下，工业
Pt/C
的峰值功率密度损失了
25.7%
，这表明它是一种高活性和耐用的
MEA
阴极催化剂。
要点3
.
密度泛函理论
(DFT)
计算揭示了优化
ORR
过程中电子转移的
Pt
位和
Rh
位的逆氧化还原趋势。
Te
激活了强大的
p-d
耦合，并保持了强大的电活性，从而实现了出色电活性和耐用性。
这项工作代表着在为实际燃料电池应用合理设计多组分纳米材料方面取得的重大进展。
Lingzheng Bu, et al, Three-dimensional porous platinum-tellurium-rhodium surface/interface achieve remarkable practical fuel cell catalysis, Energy Environ. Sci., 2022
https://doi.org/10.1039/D2EE01597H
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原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
