Carbon Porous Hệ thống Được Thiết kế từ g‐C3N4 Để Làm Chất Kích Hoạt Hiệu Quả cho Pin Nhiên Liệu PEM

ChemElectroChem - Tập 9 Số 6 - 2022
Lei Zhang1, Lubing Li1, Ziliang Gao1, Liejin Guo1, Mingtao Li1, Jinzhan Su1
1International Research Center for Renewable Energy (IRCRE), State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, Shaanxi 710049, PR China

Tóm tắt

Tóm tắtChất xúc tác không phải kim loại quý đã thu hút rất nhiều sự chú ý trong những năm qua về hiệu suất vượt trội của chúng liên quan đến phản ứng khử oxygen (ORR) trong pin nhiên liệu màng trao đổi proton (PEMFCs). Trong nghiên cứu này, một loại carbon đồng dop sắt/nitrogen được tổng hợp bằng cách chuyển đổi hình khối đều ZIF-8 thành cấu trúc xốp phân cấp với chất ăn mòn là g‐C3N4 đã được xử lý trước đó được giới thiệu. Chất xúc tác được chuẩn bị (Fe‐ZIF/CN‐UC) thể hiện hoạt tính ORR đáng kể trong môi trường axit với điện thế bán sóng là 0.7861 V (chỉ thấp hơn 50 mV so với chất xúc tác Pt/C thương mại). Sau thử nghiệm ổn định 100000 giây, hiệu suất xúc tác giảm 11% (điện thế bán sóng chỉ mất 32 mV). Hơn nữa, electrocatalyst Fe‐ZIF/CN‐UC được sản xuất đã được áp dụng làm chất xúc tác catot cho PEMFC H2-O2 và nó hiển thị hiệu suất đáng kể với mật độ dòng điện 2 A ⋅ cm−2 tại 0.2 V so với RHE và mật độ công suất tối đa đạt 0.484 W ⋅ cm−2.

Từ khóa

#chất xúc tác không quý #phản ứng khử oxygen #pin nhiên liệu màng trao đổi proton #xốp phân cấp #sắt/nitrogen đồng dop #hiệu suất xúc tác

Tài liệu tham khảo

10.1016/j.joule.2019.12.014

10.1021/acs.chemrev.5b00255

 

10.1039/C5TA09859A

10.1016/j.jpowsour.2013.05.161

10.1016/j.jpowsour.2016.05.077

10.1038/s41929-019-0304-9

10.1002/adma.201807615

 

10.1016/j.cej.2020.124479

10.1039/C9NR05726A

10.1016/j.apcatb.2019.118523

10.1016/j.micromeso.2020.110382

 

10.1016/j.apcatb.2017.08.008

10.1002/anie.201804958

10.1002/ange.201804958

10.1016/j.jpowsour.2017.08.062

10.1016/j.mattod.2020.02.019

10.1002/adma.201907399

 

10.1021/acsenergylett.9b00804

10.1016/j.electacta.2018.12.171

10.1021/acsami.9b12638

 

10.1039/C9TA04954A

10.1021/acsenergylett.9b00333

10.1039/C9CC07489A

10.1021/acsami.6b16851

10.1039/C9TA01837A

 

10.1016/j.carbon.2019.02.006

10.1039/C8EE00673C

10.1039/C9NR04617H

10.1016/j.jcat.2017.06.020

10.1002/anie.201402574

10.1002/ange.201402574

10.1021/acsami.5b03845

 

10.1039/C8TA11785C

10.1016/j.cej.2020.124479

10.1039/C9TA01837A

 

10.1016/j.nanoen.2016.04.042

10.1039/C6TA03265F

 

10.1149/2.0141907jes

10.1039/C9CS00159J

10.1021/jacs.7b06514

10.1002/anie.201909312

10.1002/ange.201909312

10.1016/j.apcatb.2020.119400

10.1002/anie.201503159

10.1002/ange.201503159

 

10.1039/c2ee21802j

10.1021/jacs.6b09470

Thông tin
Thông tin xuất bản

ChemElectroChem

Tập 9 Số 6

Thông tin tác giả