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 34 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 相关推荐 北京大学,今日重磅Nature! 2024年7月18日 Nature Materials:电化学炼铁,大大降低能源消耗! 2023年10月11日 复旦JACS:二维有机-无机室温多铁材料的理性设计 2022年9月12日 电池顶刊集锦:陈忠伟、杨全红、孙大林、吴曙星、陈远富、姜建壮、梁骥等最新成果! 2023年10月8日 Nature Materials:来自大自然的启示,构建高效CO2RR界面 2023年11月10日 同济温鸣Chem. Eng. J.: 用于碱性介质中高效析氢的Ni/NiFe层状双氧化物二维异质纳米结构电催化剂 2023年10月12日