氫氧化反應(HOR)具有非常緩慢的堿性動力學過程,這阻礙了陰離子交換膜燃料電池的應用。
有鑒于此,香港科技大學邵敏華教授等報道開發了一種高性能堿性HOR催化劑,表面B摻雜Ru納米粒子擔載B摻雜碳載體上,記作B-Ru/BC。
B-Ru/BC催化劑具有優異的0.855 mA cm-2PGM交換電流密度,是商業Pt/C的3倍,性能可比商業PtRu/C的性能,而且具有顯著改善的堿性抗CO毒化性能。B-Ru/BC催化劑在AEMFC器件中實現了1.5 W cm-2的峰值功率密度,比商業PtRu/C更高。
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理論計算結果表明,B摻雜有助于增強B-Ru/BC催化劑的活性和持久性。這項工作開發了不含有機物的合成方法,制備得到具有價格優勢的B-Ru/BC催化劑,有助于AEMFC的商業化,有助于可持續性能源技術的開發和應用。
參考文獻
Yingdan Cui, Yian Wang, Fei Yang, Weiwei Chen, Guimei Liu, Shangqian Zhu, Xiaoyi Qiu, Fei Xiao, Gongjin Chen, Yan Sun, Mohammad Farhadpour, Dong Su, William E. Mustain, Yoonseob Kim, Minhua Shao, Boron-activated ruthenium nanoparticles for hydrogen oxidation reaction in anion exchange membrane fuel cells, Chem Catalysis 2024
DOI: 10.1016/j.checat.2024.101197
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2667109324004068