Simultaneously Geometrical and Electronic Modulation of L10‐PtZn by Trace Ge Boosts High‐performance Oxygen Reduction Reaction

质子交换膜燃料电池 材料科学 催化作用 电催化剂 纳米颗粒 电化学 化学工程 纳米技术 无机化学 化学 电极 物理化学 有机化学 工程类
作者
Lü Shaojie,Yiping Hu,Fanjie Xia,Shuo Yang,Xiaofei Hu,Yu Zhou,Dongsheng Ma,Wenjing Zhang,Jing Li,Jinsong Wu,Dewei Rao,Qin Yue
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (15)
标识
DOI:10.1002/smll.202305296
摘要

Abstract Developing a highly active, durable, and low‐platinum‐based electrocatalyst for the cathodic oxygen reduction reaction (ORR) is for breaking the bottleneck of large‐scale applications of proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs). Herein, ultrafine PtZn intermetallic nanoparticles with low Pt‐loading and trace germanium (Ge) involvement confined in the nitrogen‐doped porous carbon (Ge‐L 10 ‐PtZn@N‐C) are reported. The Ge‐L 10 ‐PtZn@N‐C exhibit superior ORR activity with a mass activity of 3.04 A mg −1 Pt and specific activity of 4.69 mA cm –2 , ≈12.2‐ and 10.2‐times improvement compared to the commercial Pt/C (20%) at 0.90 V in 0.1 m KOH. The cathodic catalyst Ge‐L 10 ‐PtZn@N‐C assembled in the PEMFC shows encouraging peak power densities of 316.5 (at 0.86 V) and 417.2 mW cm –2 (at 0.91 V) in alkaline and acidic fuel‐cell, respectively. The combination of experiment and density functional theory calculations (DFT) results robustly reveal that the participation of trace Ge can not only trigger a “growth site locking effect” to effectively inhibit nanoparticle growth, bring miniature nanoparticles, enhance dispersion uniformity, and achieve the exposure of the more electrochemical active site, but also effectively modulates the electronic structure, hence optimizing the adsorption/desorption of the oxygen intermediates.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
清脆的大开完成签到,获得积分10
1秒前
ycd完成签到,获得积分10
7秒前
高大沧海发布了新的文献求助10
9秒前
阳光友蕊完成签到 ,获得积分10
11秒前
herpes完成签到 ,获得积分0
15秒前
18秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
mojito完成签到 ,获得积分10
21秒前
24秒前
微笑的井完成签到 ,获得积分10
24秒前
勤劳的颤完成签到 ,获得积分10
24秒前
32秒前
高大沧海完成签到,获得积分20
33秒前
正直夜安完成签到 ,获得积分10
34秒前
吱吱吱完成签到 ,获得积分10
37秒前
38秒前
ocean完成签到,获得积分10
38秒前
慕青应助买来薛定谔的猫采纳,获得10
47秒前
白菜完成签到 ,获得积分10
51秒前
1分钟前
粗犷的灵松完成签到 ,获得积分10
1分钟前
轻松笙完成签到,获得积分10
1分钟前
XYZ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
was_3完成签到,获得积分10
1分钟前
我爱小白贺完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wujiwuhui完成签到 ,获得积分10
1分钟前
杨永佳666完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
要笑cc完成签到,获得积分10
2分钟前
DaSheng完成签到,获得积分10
2分钟前
宣宣宣0733完成签到,获得积分10
2分钟前
胡质斌完成签到,获得积分10
2分钟前
沉沉完成签到 ,获得积分0
2分钟前
LANER完成签到 ,获得积分10
2分钟前
coolplex完成签到 ,获得积分10
2分钟前
652183758完成签到 ,获得积分10
2分钟前
范白容完成签到 ,获得积分10
2分钟前
baitaowl完成签到 ,获得积分10
2分钟前
qiancib202完成签到,获得积分10
2分钟前
深情安青应助DrleedsG采纳,获得10
2分钟前
高分求助中
Solution Manual for Strategic Compensation A Human Resource Management Approach 1200
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
Glucuronolactone Market Outlook Report: Industry Size, Competition, Trends and Growth Opportunities by Region, YoY Forecasts from 2024 to 2031 800
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
The analysis and solution of partial differential equations 400
Sociocultural theory and the teaching of second languages 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3339051
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2967054
关于积分的说明 8627952
捐赠科研通 2646523
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1449277
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 671343
邀请新用户注册赠送积分活动 660176