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我校化学与工程学院2019级硕士汪晓玲在《Nano Research》上发表高水平论文
发布者:培养
      发布时间:2022-05-16
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贵州大学化学与化工学院袁强教授课题组(纳米与能源工程创新课题组)在甲醇燃料电池阴极非铂单元金属电催化剂的研究中取得进展。该工作以Low-coordinated Surface Sites Make Truncated Pd Tetrahedrons as Robust ORR Electrocatalysts Outperforming Pt for DMFC Devices”为题在线发表在中国领军SCI一区期刊《Nano Research》上。第一作者为2019级硕士研究生汪晓玲,指导老师为袁强教授。

铂是单元金属中氧还原反应(ORR性能最好的电催化剂,但铂电催化剂具有资源稀缺、价格昂贵和容易被一氧化碳中毒等缺陷,因此制备高综合性能的ORR非铂金属电催化剂替代铂一直是该领域的难点和热点研究方向。课题组报道了一种尺寸为13.4 nm左右的截角Pd四面体(T-Pd-Ths)T-Pd-Ths表面具有大量低配位活性位和晶格畸变,晶格畸变可以产生 “局部晶格应变。研究发现低配位活性位和晶格应变协同作用可以有效活化O2调节其中间物种的结合强度,从而实现四电子的氧还原反应并提高ORR性能。在碱性介质中,同商业Pd/CPt/C相比,T-Pd-Ths/C表现出优秀的ORR活性、耐久性和抗一氧化碳中毒性。经过50,000次的电势循环耐久性测试,T-Pd-Ths/C质量活性仅下降7.69%理论计算表明,低配位活性位对ORR活性的增强起着重要作用。T-Pd-Ths/C作为阴极电催化剂在实际直接甲醇燃料电池(DMFC)装置中,25~80℃范围内均表现出优于Pt/C的开路电压(OCV)和峰值功率密度(PPD),最大PPD可达163.7 mW cm-2研究为制备高性能的非铂单元金属电催化剂提供了一种有效的策略。

https://www.sciopen.com/article/10.1007/s12274-022-4492-2?issn=1998-0124



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