【2020燃料电池专刊】Ni引入结构有序PtCuNi/C催化剂作为用于催化氧还原反应高性能催化剂
https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2020.10.017
Nickel-introduced structurally ordered PtCuNi/C as high performance electrocatalyst for oxygen reduction reaction
Ni引入结构有序PtCuNi/C催化剂作为用于催化氧还原反应高性能催化剂
关于本文
设计高活性耐用的氧还原反应（ORR）电催化剂对于开发高效的质子交换膜燃料电池（PEMFCs）至关重要。一直以来，研究人员为降低Pt含量和提高ORR活性做出了很多努力。Pt与3d过渡金属（例如Co，Ni或Cu）结合形成PtM合金或PMN纳米颗粒，是降低Pt含量和提高催化剂活性的一种有效途径。在大多数情况下，这些PtM合金在立方晶格中包含随机占据的Pt和M原子，呈现无序相，M原子在酸性环境下会快速浸出，从而导致电池性能显著降低。将无序的原子有序排列可以有效地解决这个问题。
在这项工作中，使用浸渍还原方法合成了有序的PtCuNi/C纳米粒子（NPs）。研究表明，将Ni加入有序PtCu/C中，可以有效地调整Pt的电子结构，从而优化对ORR的氧结合能。掺入Ni以后，和有序PtCu/C相比，有序PtCuNi/C催化剂在半电池和单电池中的性能都有所提高，并且性能远超无序PtCuNi/C催化剂和商业Pt/C催化剂。多种测试结果证实了有序PtCu0.5Ni0.5/C-700可以作为PEMFC中高活性和耐用的ORR催化剂。此项工作为大家提供了一种制备具有良好电催化活性和耐久性的燃料电池催化剂的新设计策略，为后续三元有序催化剂系统的开发奠定了基础。
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关于专刊 Volume 30, Issue 6 December 2020
《自然科学进展-国际材料》(Prog. Nat. Sci.- Mater)期刊2020年燃料电池专刊，由南京大学刘建国教授担任特邀编辑，从电催化剂、电解质材料、双极板、气体扩散层、密封材料的寿命，一些关键技术等方面，撰写综述和原创性论文。
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