Improving Pd–N–C fuel cell electrocatalysts through fluorination-driven rearrangements of local coordination environment

催化作用 杂原子 乙醇 金属 碳纤维 燃料电池 化学 直接乙醇燃料电池 氧气 氧化还原 材料科学 化学工程 无机化学 质子交换膜燃料电池 有机化学 戒指(化学) 复合数 工程类 复合材料
作者
Jinfa Chang,Guanzhi Wang,Maoyu Wang,Qi Wang,Boyang Li,Hua Zhou,Yuanmin Zhu,Wei Zhang,Mahmoud Omer,Nina Orlovskaya,Qing Ma,Meng Gu,Zhenxing Feng,Guofeng Wang,Yang Yang
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:6 (12): 1144-1153 被引量:249
标识
DOI:10.1038/s41560-021-00940-4
摘要

The local coordination environment around catalytically active sites plays a vital role in tuning the activity of electrocatalysts made of carbon-supported metal nanoparticles. However, the rational design of electrocatalysts with improved performance by controlling this environment is hampered by synthetic limitations and insufficient mechanistic understanding of how the catalytic phase forms. Here we show that introducing F atoms into Pd/N–C catalysts modifies the environment around the Pd and improves both activity and durability for the ethanol oxidation reaction and the oxygen reduction reaction. Our data suggest that F atom introduction creates a more N-rich Pd surface, which is favourable for catalysis. Durability is enhanced by inhibition of Pd migration and decreased carbon corrosion. A direct ethanol fuel cell that uses the Pd/N–C catalyst with F atoms introduced for both the ethanol oxidation reaction and oxygen reduction reaction achieves a maximum power density of 0.57 W cm−2 and more than 5,900 hours of operation. Pd/C catalysts containing other heteroatoms (P, S, B) can also be improved through the addition of F atoms.
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
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
所所应助YFH采纳,获得10
刚刚
msw发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
科研通AI6.4应助xiax03采纳,获得10
1秒前
billkin完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
粗心的哑铃完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Linzi发布了新的文献求助10
2秒前
我是老大应助HELI采纳,获得10
3秒前
城北徐公完成签到,获得积分20
3秒前
赫凯发布了新的文献求助10
3秒前
kkk完成签到 ,获得积分10
4秒前
脑洞疼应助合适的之云采纳,获得10
4秒前
4秒前
浮游应助一只羊采纳,获得10
5秒前
Arthur发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
kk完成签到,获得积分20
5秒前
甜甜豁完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
墨鸮发布了新的文献求助10
7秒前
AC赵先生完成签到,获得积分10
7秒前
星辰大海应助Phoebe采纳,获得10
7秒前
7秒前
所所应助aojuan采纳,获得200
7秒前
8秒前
王雪松发布了新的文献求助10
8秒前
AllRightReserved应助善良苞络采纳,获得10
8秒前
Liu完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
believe发布了新的文献求助10
8秒前
CipherSage应助知行采纳,获得10
9秒前
852应助屋顶橙子味采纳,获得10
9秒前
9秒前
科研通AI6.1应助执着南琴采纳,获得10
9秒前
billming完成签到,获得积分10
9秒前
kangnakangna完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Introduction to Cosmetic Formulation and Technology, 2nd Edition 400
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
Birth of Twins After Genome Editing for HIV Resistance 300
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 6690759
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8434084
关于积分的说明 18019971
捐赠科研通 5917764
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2984815
邀请新用户注册赠送积分活动 1960771
关于科研通互助平台的介绍 1899589