Coplanar Pt/C Nanomeshes with Ultrastable Oxygen Reduction Performance in Fuel Cells

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作者
Yanmin Hu,Mengzhao Zhu,Xuan Luo,Geng Wu,Tingting Chao,Yunteng Qu,Fangyao Zhou,Rongbo Sun,Xiao Han,Hai Li,Bin Jiang,Yuen Wu,Xun Hong
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:60 (12): 6533-6538 被引量:90
标识
DOI:10.1002/anie.202014857
摘要

Abstract Developing highly stable and efficient catalysts toward the oxygen reduction reaction is important for the long‐term operation in proton exchange membrane fuel cells. Reported herein is a facile synthesis of two‐dimensional coplanar Pt‐carbon nanomeshes (NMs) that are composed of highly distorted Pt networks (neck width of 2.05±0.72 nm) and carbon. X‐ray absorption fine structure spectroscopy demonstrated the metallic state of Pt in the coplanar Pt/C NMs. Fuel cell tests verified the excellent activity of the coplanar Pt/C NM catalyst with the peak power density of 1.21 W cm −2 and current density of 0.360 A cm −2 at 0.80 V in the H 2 /O 2 cell. Moreover, the coplanar Pt/C NM electrocatalysts showed superior stability against aggregation, with NM structures preserved intact for a long‐term operation of over 30 000 cycles for electrode measurement, and the working voltage loss was negligible after 120 h in the H 2 /O 2 single cell operation. Density‐functional theory analysis indicates the increased vacancy formation energy of Pt atoms for coplanar Pt/C NMs, restraining the tendency of Pt dissolution and aggregation.
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