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Science Advances：結(jié)構(gòu)調(diào)制的3D電催化劑用于高性能燃料電池電極

在聚合物電解質(zhì)膜燃料電池中，無(wú)負(fù)載的鉑（Pt）電催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)穩(wěn)定性。然而，它們的極薄和低孔隙率導(dǎo)致表面積不足和傳質(zhì)阻力高。

近日，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院（KAIST）Yeon Sik Jung和Jin Young Kim（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種三維（3D）定制的多尺度Pt納米結(jié)構(gòu)（PtNAs），其由密集和狹窄（用于足夠的活性位點(diǎn)）和稀疏（用于改善傳質(zhì)）納米級(jí)構(gòu)建塊組成。

對(duì)比商用Pt/C催化劑，通過(guò)超高分辨率納米轉(zhuǎn)移打印制造的3D多尺度PtNA表現(xiàn)出優(yōu)異的性能和高耐用性，最大功率密度提高45%，在5000次循環(huán)后僅損失5%的表面積。

此外，作者還使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)從理論上闡明了3D結(jié)構(gòu)與電池性能之間的關(guān)系。作者預(yù)計(jì)結(jié)構(gòu)控制的3D電催化劑將為設(shè)計(jì)和制造用于燃料電池的高性能電催化劑以及需要反應(yīng)表面和傳質(zhì)精密工程的各種電化學(xué)裝置提供了一種新的途徑。

Conformation-modulated three-dimensional electrocatalysts for high-performance fuel cell electrodes. Science Advances, 2021, DOI: 10.1126/sciadv.abe9083.

https://advances.sciencemag.org/content/7/30/eabe9083.

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/13/ae31668349/

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