高分散L10-PtZn金属间化合物高效催化氧还原(英文)

作者：赵拓; 罗二桂; 李阳; 王显; 刘长鹏; 邢巍; 葛君杰^*

来源：Science China-Materials, 2021, 64(07): 1671-1678.

燃料电池商业化的关键在于实现低铂催化剂的高活性和高耐久性.本文通过使用一种富锌MOF作为原位生长的载体来限制PtZn粒子增长,成功制备了高分散的L10-PtZn金属间化合物氧还原反应(ORR)催化剂.该催化剂经过高温处理后平均粒径仅为3.95 nm,具有较高的电化学活性表面积(81.9 m2gPt-1)和原子利用率.配体效应和压缩应变优化了铂的电子结构,从而调节了铂与氧中间体之间的结合强度.催化剂表现出高的质量活性(0.926 A mgPt-1)和比活性(1.13 mA cm-2),分别为商业Pt/C催化剂(0.172 A mgPt-1和0.28 mA cm-2)的5.4倍和4.0倍.由于L10自身结构更加稳定,并且PtZn金属纳米粒子在耐久循环中逐步演变为PtZnPt核壳结构,使得该催化剂在30,000圈加速老化测试中表现出优异的稳定性(仅11 mV半波电位(E1/2)损耗).

• 单位
  中国科学技术大学; 电分析化学国家重点实验室