Highly durable fuel cell electrocatalyst with low-loading Pt-Co nanoparticles dispersed over single-atom Pt-Co-N-graphene nanofiber

电催化剂 石墨烯 催化作用 材料科学 纳米纤维 纳米颗粒 质子交换膜燃料电池 化学工程 纳米技术 铂金 化学 电化学 电极 有机化学 物理化学 工程类
作者
Lina Chong,Hua Zhou,Joseph Kubal,Qingli Tang,Jianguo Wen,Zhenzhen Yang,Ira Bloom,Daniel P. Abraham,Hong Zhu,Jianxin Zou,Wenjiang Ding
出处
期刊:Chem catalysis [Elsevier]
卷期号:3 (3): 100541-100541 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.checat.2023.100541
摘要

The limited durability of Pt electrocatalysis toward cathodic O2 reduction reaction remains challenging, yet it is crucial for the development of proton exchange membrane fuel cells. Here, we present a rational design of a robust catalyst consisting of PtCo nanoparticles supported on Pt-Co-N-graphene nanofiber prepared through electrospun Co metal-organic framework. The catalyst delivers unprecedented mass activity of 2.48 A·mgPt−1 and retains 80% of initial value after 60,000 accelerated stress test cycles. Operando X-ray absorption spectroscopies show that the electronic configurations of Pt sites in PtCo and Co sites in Co-N4 in the hybrid catalyst are modified toward high catalytic activities. Density functional theory shows that the enhanced curvature of the substrate induced by the morphology engineering lowers the reaction thermodynamic barrier on Co-N4 sites, favoring the formation of H2O and suppressing that of H2O2. This result, along with the strong affinity of PtCo nanoparticles to the Pt-Co-N-graphene fiber, endows the catalyst with exceptional durability.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
djxdjt完成签到,获得积分10
刚刚
斯文败类应助阔达的音响采纳,获得10
刚刚
1秒前
科研通AI6.1应助RSIv采纳,获得10
1秒前
眼睛大的可乐完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
李李完成签到,获得积分10
2秒前
慈祥的鑫发布了新的文献求助10
2秒前
整齐千柳发布了新的文献求助10
2秒前
djxdjt发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Ivan发布了新的文献求助10
3秒前
凤梨发布了新的文献求助10
4秒前
传奇3应助耳冉采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
含糊的葶完成签到,获得积分10
5秒前
香蕉觅云应助Sssssss采纳,获得10
6秒前
SSS完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
不想看文献完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
赘婿应助slim采纳,获得10
7秒前
ECHO完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
羞涩的诗柳应助Wxj246801采纳,获得10
9秒前
充电宝应助材料打工人采纳,获得10
9秒前
Ava应助话家采纳,获得10
9秒前
dew应助本本采纳,获得100
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
英姑应助梁跃耀采纳,获得10
10秒前
wanci应助李子采纳,获得10
11秒前
陶醉小虾米完成签到,获得积分10
11秒前
wkjfh应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6438671
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8252768
关于积分的说明 17562692
捐赠科研通 5496960
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899046
邀请新用户注册赠送积分活动 1875710
关于科研通互助平台的介绍 1716489