近日，期刊《Advanced Materials》上发表了一篇研究论文，研发出一种具有双连续介观结构的自组装空心gyroid电催化剂固定平台。
PEMFCs作为清洁能源转换的重要装置，其性能和寿命一直受到广泛关注。然而，Pt/C电催化剂在电池运行过程中的降解，导致催化剂颗粒脱落，严重限制了燃料电池的耐用性和性能。针对这一问题，研究人员创新性地设计了空心gyroid形态，实现了电催化剂的牢固固定和高效表面利用率。
研究团队采用聚（苯乙烯-b-2-乙烯基吡啶）(PS-b-P2VP)嵌段共聚物，通过选择性溶剂蒸汽处理方法，成功制备了自组装的空心gyroid纳米结构。研究发现，在碳化过程中保留P2VP微域中的残余溶剂，对形成嵌入电催化剂的空心gyroid至关重要。
这种空心gyroid碳-Pt（HGC-Pt）纳米结构，相较于实心gyroid碳（SGC）结构，电化学活性表面积提高了3.6倍。系统分析表明，这种卓越的电化学稳定性归功于空心几何结构带来的高表面可及性、均匀且牢固的催化剂嵌入，以及P2VP嵌段提供的丰富吡啶氮掺杂。
作者：
Yeon Sik Jung 是韩国先进科学技术院（KAIST）材料科学与工程系的教授。他在2009年获得了麻省理工学院（MIT）的博士学位。Jung教授的研究领域包括自组装、高分辨率打印、3D纳米结构、纳米器件和量子纳米复合材料。他还是Pico Foundry Inc.的创始人和首席技术官（CTO）。
EunAe Cho 是韩国先进科技学院（KAIST）的研究人员，专注于质子交换膜燃料电池和电催化剂等领域的研究。她在这些领域有着长期的研究成果，发表了众多相关论文。
论文链接：
G. H. Lee, S. Choi, H. Yang, S. Lee, H. Jang, G. R. Lee, Y. J. Kim, E. Cho, Y. S. Jung, Self-Assembled Hollow Gyroids with Bicontinuous Mesostructures: A Highly Robust Electrocatalyst Fixation Platform. Adv. Mater. 2024, 2412525. https://doi.org/10.1002/adma.202412525
