通过经济可控的途径开发高效稳定的 Pt 基氧还原反应 (ORR) 电催化剂对于电化学能源装置的实际应用至关重要。近日,中山大学Liu Wei、哥本哈根大学Jan Rossmeisl将可扩展和可控地合成Pt-Ni团簇纳米气凝胶作为氧还原反应的有效电催化剂。
本文要点:
1) 作者报道了一种可扩展的、可控的水溶液培养策略来制备PtxMy(M=Ni,Fe,Co) 成束纳米笼气凝胶(BNCs AG)。Pt83Ni17 BNCs AG 具有优异的ORR性能,质量活度(MA)为1.95 A mgPt−1和比活度为3.55 mA cm−2,这分别是碳载铂 (Pt/C) 的8.9倍和 9.6倍。
2) 经过20000次循环加速耐久性测试后,该催化剂与Pt/C(MA仅保留31.8%)相比Pt83Ni17BNCs AG 具有显著增强的耐用性(MA保留82.6%)。此外,作者利用密度泛函理论计算表明,优异的活性与优化的配体和应变效应密切相关,并且优异的耐久性得益于其优化的 Pt/Ni 比降低了 Ni 浸出和由于其适当的孔隙率而抑制了其烧结。
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Yuanyuan Zheng et.al Scalable and Controllable Synthesis of Pt-Ni Bunched-Nanocages Aerogels as Efficient Electrocatalysts for Oxygen Reduction Reaction Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202204257
https://doi.org/10.1002/aenm.202204257