为了实现质子交换膜燃料电池的商业化,设计可替代贵金属Pt的催化效果好且成本低廉的催化剂成为当今研究热点之一。通过变化石墨烯中共掺杂的金属元素以及N成分比例,进而实现对氧气还原电催化性能调节。根据计算的数据,CoNx以及NiNx体系的活性依赖于上述两个变量。其活性顺序为NiN1>NiN2>CoN1≈CoN4>NiN3>CoN3>CoN2>NiN4。在此,通过金属中心以及配位基的变化,有效改变了石墨烯的氧气还原能力,由此筛选出高效低廉的燃料电池阴极催化剂。
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