南開大學(xué)袁忠勇EES綜述:用于AEMFCs的氫氧化電催化劑! 2024年5月9日 下午7:10 ? 頂刊 ? 閱讀 20 第一作者:Jin-Tao Ren 通訊作者:袁忠勇 通訊單位:南開大學(xué) 論文速覽 陰離子交換膜燃料電池(AEMFCs)提供了一條很有前途的途徑,可以擺脫對稀缺且昂貴的鉑(Pt)基催化劑的依賴,提供零碳排放的替代方案。盡管許多不含貴金屬的陰極氧還原反應(yīng)(ORR)催化劑在AEMFCs中取得了成功,但堿性介質(zhì)中陽極氫氧化反應(yīng)(HOR)的緩慢動力學(xué)(需要高Pt用量)阻礙了AEMFCs的發(fā)展。 本文綜述了在堿性電解質(zhì)中HOR電催化劑的研究進(jìn)展,特別關(guān)注了AEMFCs中的HOR催化劑。作者從反應(yīng)機(jī)理、催化劑類型到活性調(diào)節(jié)策略等多個角度進(jìn)行了系統(tǒng)性的討論。 文中強(qiáng)調(diào)在堿性HOR中經(jīng)常被忽視的挑戰(zhàn),包括長期穩(wěn)定性、抗氧化能力、一氧化碳(CO)耐受性、理論探究以及原位光譜技術(shù)。最后,文章還討論了AEMFCs的進(jìn)展,并提出了發(fā)展高效HOR電催化劑的策略,以促進(jìn)氫相關(guān)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。 圖文導(dǎo)讀 圖1:從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性比較質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFCs)和AEMFCs 圖2:反應(yīng)機(jī)理、分類、調(diào)控工程以及提高堿性HOR催化劑性能的主要挑戰(zhàn) 圖3:堿性HOR中氫結(jié)合能(HBE)理論和羥基結(jié)合能(OHBE)理論示意圖 圖4:HBE理論和雙功能理論在堿性HOR中的應(yīng)用實(shí)例 圖5:在堿性HOR中,HOR性能測試 圖6:催化劑設(shè)計原則的火山圖,以及Pd/C在不同粒徑下的極化曲線 圖7:設(shè)計堿性HOR電催化劑的通用設(shè)計準(zhǔn)則的概述內(nèi)容 圖8:形貌控制、合金化效應(yīng)、金屬間化合物對HOR電催化劑性能影響 總結(jié)展望 本文總結(jié)了AEMFCs作為一種有前景的能源轉(zhuǎn)換器件,通過溫和的電化學(xué)過程直接將氫能轉(zhuǎn)換為電能。盡管在HOR催化劑的研究中取得了顯著進(jìn)展,但在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨挑戰(zhàn)。 未來的研究方向包括深入探究HOR機(jī)理,發(fā)展準(zhǔn)確的理論模型,改進(jìn)催化劑的抗氧化能力和CO耐受性,以及建立標(biāo)準(zhǔn)化的測試程序。此外,還需要對AEMFCs的所有組件進(jìn)行全面研究,以實(shí)現(xiàn)其在實(shí)際應(yīng)用中的長期穩(wěn)定性和性能優(yōu)化。 文獻(xiàn)信息 標(biāo)題:Hydrogen oxidation electrocatalysts for anion-exchange-membrane fuel cells: activity descriptors, stability regulation, and perspectives 期刊:Energy & Environmental Science DOI:10.1039/D3EE04251K 原創(chuàng)文章,作者:wang,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/05/09/3ce9ffe8fb/ 催化頂刊 贊 (0) 0 生成海報 相關(guān)推薦 中科大/延安大學(xué)AM: Mo誘導(dǎo)Zn2In2S5中全空間電場,實(shí)現(xiàn)定向電荷流動和高效制氫 2024年6月5日 張云霞/韓苗苗AEM:通過三合一策略將降解的 LiCoO2 正極用于高性能鋰離子電池 2023年10月4日 溫兆銀團(tuán)隊AEM:12μm厚陶瓷骨架,實(shí)現(xiàn)高能量密度固態(tài)鋰金屬電池 2023年10月8日 校史首篇!聯(lián)合新加坡國立大學(xué),重慶工商大學(xué)今日Science! 2024年12月23日 喬世璋團(tuán)隊2024年首篇Nature子刊! 2024年1月27日 JACS:晶體工程使鈷基金屬有機(jī)骨架成為制備H2O2的高性能電催化劑 2023年10月8日