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王雙印/陶李A(yù)FM：FeP對(duì)高溫聚合物電解質(zhì)膜燃料電池中氫氧化的氫和磷酸鹽的調(diào)制吸附

高溫聚合物電解質(zhì)膜燃料電池（HT-PEMFCs）在未來的氫氣應(yīng)用系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。然而，高溫質(zhì)子交換膜燃料電池仍有許多問題有待解決，特別是在性能和耐久性方面。大量使用鉑金屬是最棘手的問題之一。

基于此，湖南大學(xué)王雙印教授和陶李助理教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了將磷化鐵（FeP）引入鉑（Pt）基催化劑，以提高氫氧化反應(yīng)（HOR）的活性。

由于過渡金屬磷化物具有耐酸性環(huán)境和與氫良好的親和力，將其引入Pt基催化劑中，有望調(diào)節(jié)氫和磷酸鹽物種的吸收能，從而實(shí)現(xiàn)更好的 HOR 性能。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該催化劑顯示出與商用催化劑相似的HOR性能，而HT-PEMFCs的陽(yáng)極僅使用八分之一的貴金屬。具有Pt/FeP/C陽(yáng)極的HT-PEMFCs達(dá)到465 mW cm^-2，負(fù)載質(zhì)量為0.125 mg_Pt cm^-2，且保持長(zhǎng)期穩(wěn)定。

通過理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)異的HOR活性和更好的燃料電池性能歸因于FeP對(duì)氫中間體和濃縮磷酸鹽物種的吸收減弱，從而導(dǎo)致HOR活性增強(qiáng)和更好的燃料電池性能。

本研究為HT-PEMFCs設(shè)計(jì)高級(jí)HOR催化劑提供了新的策略,從而降低了Pt的消耗量，進(jìn)一步促進(jìn)了HT-PEMFCs的大規(guī)模應(yīng)用。

FeP Modulated Adsorption with Hydrogen and Phosphate Species for Hydrogen Oxidation in High-Temperature Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells. Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202106758.

https://doi.org/10.1002/adfm.202106758.

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