华科大李箐教授Angew.:L10-Pt2CuGa/C助力高性能燃料电池 2023年10月7日 上午12:31 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 35 质子交换膜燃料电池(PEMFCs)恶劣的工作环境对Pt基合金催化剂的稳定性提出了巨大挑战。其中,具有显著离域电子分布的金属键的广泛存在通常导致成分偏析和性能快速衰减。 基于此,华中科技大学李箐教授(通讯作者)等人报道了一种L10-Pt2CuGa金属间纳米颗粒作为高性能PEMFC正极催化剂,在Pt-Ga之间具有独特的共价原子相互作用。 L10-Pt2CuGa/C催化剂在燃料电池阴极中表现出优异的氧还原反应(ORR)活性和稳定性(0.9 V时的质量活性为0.57 A mgPt-1,H2-O2/空气中的峰值功率密度为2.60/1.24 W cm-2,30000次循环后0.8 A cm-2时仅28 mV电压损失)。 通过DFT计算,作者研究了L10-Pt2CuGa表面的氧吸附能(EO),并与纯Pt(111)表面的氧吸附能进行了比较。 合金化和应变效应都有助于增强L10-Pt2CuGa上的ORR活性。在未应变的L10-Pt2CuGa/Pt核-壳板表面,晶格参数与Pt(111)相同,EO比Pt(111)高0.07 eV,表明氧的过度结合得到了缓解。 此外,L10-Pt2CuGa板表面的EO在表面压缩作用下呈线性增加,当双轴应变为2%时,其EO值比Pt(111)板高0.21 eV,表明L10-Pt2CuGa板表面的EO值最优,且应变对ORR活性具有主导作用。L10-Pt2CuGa中Cu的引入导致氧结合减弱,与A1-PtGa相比,L10-Pt2CuGa的ORR活性增强。 作者还计算了L10-Pt2CuGa表面Pt原子的空位形成能(Evac),并与Pt(111)表面的空位形成能进行了比较。Pt的Evac从Pt(111)上的0.98 eV增加到L10-Pt2CuGa NPs上的1.28 eV,表明L10-Pt2CuGa NPs表面Pt原子的结构稳定性和耐溶解性有所提高。 Inducing Covalent Atomic Interaction in Intermetallic Pt Alloy Nanocatalysts for High-Performance Fuel Cells. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202302134. https://doi.org/10.1002/anie.202302134. 原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/07/3cfdf27361/ 催化 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 山大AFM:焦耳加热稳定In/In2O3上的氧物种,实现高效电催化CO2还原 2022年11月11日 AFM:抗氧化性固态电解质实现高容量Li2S基正极 2023年10月13日 赵天寿/邓劲良院士,最新EES: 机器学习+液流电池! 2023年10月9日 国家杰青,出任“双一流”大学校长! 2023年11月20日 上大施思齐AFM:用分层离子输运算法识别单斜NASICON型固体电解质中的迁移通道和瓶颈 2023年10月16日 何向明/景茂祥AEM:原位聚合复合电解质助力长循环高压固态锂电池! 2023年10月8日