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中科大高敏锐JACS.:Cr-MoNi4高效催化HOR,助力AEMFCs!
来源: 时间:2023-08-21 09:33:24 浏览:1407次


 第一作者:Ye-Hua WangFei-Yue GaoXiao-Long Zhang

通讯作者:高敏锐教授

通讯单位:中国科学技术大学

DOI: 10.1021/jacs.3c06903


01

研究背景

通过燃料电池(Fuel Cells)将氢化学能转化为电能具有高效率和环境优势,但需要超纯氢(超过99.97%),否则电极催化剂(通常为碳载铂(Pt/ C))会被氨(NH3)等杂质气体污染。基于此,中国科学技术大学高敏锐教授等人报道了一种由铬(Cr)掺杂剂调制的镍-钼合金(MoNi4)催化剂,即Cr-MoNi4,其具有显著的氨电阻率。合成的Cr-MoNi4对碱性氢氧化具有高活性,在2 ppm的NH3存在下经历10000次循环而没有明显的活性衰减。


02

文章要点

1、作者将铬(Cr)元素加入MoNi4结构中合成了Cr-MoNi4。合成的Cr-MoNi4对碱性氢氧化具有高活性,在2 ppm的NH3存在下经历10000次循环而没有明显的活性衰减。即使在供给NH3(10 ppm)/H2时,该催化剂组装的燃料电池也能保持初始峰值功率密度的95%,而功率输出降低到Pt/C催化剂的初始值的61%。

2、研究表明,Cr改性剂创造了有效抑制σN-H→d供给的富电子状态,而且还降低了d带中心,较少的d带填充也限制了对氨σ*N−H轨道的d电子供给,从而协同削弱了氨的结合。总之,Cr-MoNi4可作为一种高效、高耐NH3、经济有效的AEMFC负极HOR催化剂。


03

图文展示

 

图1.氨吸附机理及Cr改性剂

 

图2. 结构表征和表面分析

 

图3.HOR性能和NH3耐受性能

 

图4. 减弱氨吸附的机理研究

 5. DFT计算

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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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