3万次循环,几乎无衰减!北化工庄仲滨/李晖最新Nature子刊! 2024年5月22日 上午9:11 • 顶刊 • 阅读 9 第一作者:Jinjie Fang, Haiyong Wang, Qian Dang 通讯作者:庄仲滨,李晖,Yushan Yan 通讯单位:北京化工大学,美国特拉华大学 论文速览 氢氧化物交换膜燃料电池(HEMFCs)具有使用低成本的材料的优势,但受到负极氢氧化反应(HOR)动力学缓慢的阻碍。本文报道了一种原子分散的铱(Ir)锚定在碳负载Mo2C纳米颗粒上(IrSA-Mo2C/C)的高效稳定碱性HOR催化剂。该催化剂具有显著的HOR活性,其比交换电流密度达到4.1 mA cm-2ECSA,是Ir/C的10倍,并且在经过30000次循环的加速稳定性测试后几乎没有衰减。 理论计算表明,这种高HOR活性归因于独特的Mo2C基底,不仅优化了Ir位点的氢(H)结合能力,还提供了增强的羟基(OH)结合位点。使用低载量(0.05 mgIr cm-2)的IrSA-Mo2C/C作为负极,所制备的氢氧化物交换膜燃料电池(HEMF)能提供高达1.64 W cm-2的峰值功率密度。该工作表明,原子分散的贵金属负载在碳化物上可能是实现高性能HEMFCs的有希望的策略。 图文导读 图1:IrSA-Mo2C/C的合成与表征 图2:IrSA-Mo2C/C的结构分析 图3:IrSA-Mo2C/C的HOR性能 图4:IrSA-Mo2C/C的稳定性 图5:机理研究 总结展望 本研究开发了一种原子分散的Ir催化剂,通过在Mo2C基底上精确调控Ir位点,实现了优化的氢结合和增强的羟基结合,从而显著提高了碱性HOR的性能。 IrSA-Mo2C/C催化剂在HEMFC中展现出了高活性和高稳定性,具有较低的贵金属负载量需求,为减少电催化中的贵金属使用提供了有希望的途径。未来的工作可以进一步探索此类催化剂在不同条件下的性能,以及如何进一步优化其结构以提高长期稳定性和规模化应用潜力。 文献信息 标题: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 原创文章,作者:wang,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2024/05/22/dc7672c8e6/ 催化 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 吴一民等Nature子刊:AgCu单原子合金和Ag纳米颗粒级联电催化CO2还原 2023年10月21日 北化工Appl. Catal. B Environ.:串联催化!单原子与金属羟基氧化物助力OER 2023年10月15日 中科院Science:钠离子电池层状氧化物材料的合理设计 2023年10月24日 李剑锋/董金超/林秀梅Nature子刊:揭示界面水和Ru表面关键中间体在碱性HER中的作用 2023年9月19日 兰大Nano-Micro Letters:蚀刻诱导的NiMoO4表面重构助力OER 2023年10月13日 浙工大陶新永/刘铁峰AFM:碘掺杂PEO电解质实现无枝晶锂金属电池 2023年10月15日