AM：二维Pd纳米网孔内边缘重构显著增强ORR
学术
2024-11-14 09:10
上海
铂族金属（PGM）尚未成为各种可持续能源反应中最活跃的催化剂。但是，PGM催化剂的成本非常高，因此最大化的提高催化活性，并且最小化的用量成为目前开发PGM催化剂亟待解决的问题。有鉴于此，昆士兰科技大学孙子其教授、太原理工大学/陕西科技大学许并社教授、太原理工大学郭俊杰教授等通过简单的室温还原方法，以克级产量合成了一种新型二维Pd纳米网(nanomesh)催化剂。要点1. 这种结构具有孔内部结构重建的边缘（HIER，hole inner reconstructed edges），具有暴露的高能量晶面和过度拉伸的晶格参数。HIER具有增强的Pd电化学ORR催化活性，在0.9 VRHE实现2.672 A mgPd-1的质量活性（MA），性能比商业Pt/C（0.096 A mgPt-1）和Pd/C（0.113 A mgPd-1）高27.8倍和23.6倍。要点2. 在H2空气阴离子交换膜燃料电池（AEMFC）和锌空气电池（ZAB）应用中，AEMFC和ZAB的峰值功率密度分别为0.86和0.22 W cm-2，远远超过了商业Pt/C催化剂的0.54 W cm-2和0.13 W cm-2，这个研究结果表明HIER工程为电催化剂的设计提供一条新型方法。Jiakang Tian, Yanhui Song, Xiaodong Hao, Xudong Wang, Yongqing Shen, Peizhi Liu, Zebin Wei, Ting Liao, Lei Jiang, Junjie Guo, Bingshe Xu, Ziqi Sun, Greatly Enhanced Oxygen Reduction Reaction in Anion Exchange Membrane Fuel Cell and Zn-Air Battery via Hole Inner Edge Reconstruction of 2D Pd Nanomesh, Adv. Mater. 2024DOI: 10.1002/adma.202412051https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202412051
