JACS:用于超高燃料电池阴极性能的氮化钴注入PtCo金属间化合物纳米催化剂

学术   2024-11-01 08:00   北京  

成功研发出一类新型的高度有序的铂-钴(Pt-Co)合金纳米催化剂,并嵌入钴氮化物。这款催化剂在燃料电池阴极性能方面取得了重大突破,具有以下亮点:

  1. 初始质量活性高达0.88 A mgPt–1,在0.9 V电压下;

  2. 经过3万次激烈方波加速耐久性测试,活性保留率为71%;

  3. 电化学表面积仅损失9%,远超美国能源部2025年目标;

  4. 在实际燃料电池操作条件下,稳定性极佳,电压损失极小。

研究发现,通过调控原子序态,可以使催化剂具有最佳晶格结构,加速氧还原动力学。钴氮化物的存在,为PtCo超晶格提供了更大的抗钴溶解屏障,从而使催化剂具有出色的耐久性。

作者:

Jong-Sung Yu 是韩国大邱庆北科学技术院的能源科学与工程系教授,专注于材料化学、纳米材料等领域的研究。他在学术界有显著贡献,发表了大量论文并获得多次引用。

Seoin Back 是韩国延世大学的化学与生物分子工程系副教授,专注于人工智能、计算化学、能源材料等领域的研究。他的研究侧重于能源材料的基本原理,使用理论计算方法来理解和预测材料属性,以促进新材料的发展。Back 教授的团队欢迎对相关领域感兴趣的本科生、研究生和博士后研究员加入。

原文链接:

Cobalt Nitride-Implanted PtCo Intermetallic Nanocatalysts for Ultrahigh Fuel Cell Cathode Performance
Muhammad Irfansyah Maulana, Tae Hwan Jo, Ha-Young Lee, Chaehyeon Lee, Caleb Gyan-Barimah, Cheol-Hwan Shin, Jeong-Hoon Yu, Kug-Seung Lee, Seoin Back, and Jong-Sung Yu
Journal of the American Chemical Society Article ASAP
DOI: 10.1021/jacs.4c09514

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