Nat Commun:通过原位 X 射线吸收光谱法解决燃料电池电极中最佳离子聚合物相互作用

Nanoyu

2024-10-31

为了弥合氧还原电催化剂的开发与其在实际质子交换膜燃料电池电极中的应用之间的差距，需要了解的一个重要方面是碳载体、活性位点和质子导电离子聚合物之间的相互作用，因为它极大地影响了向催化剂表面的局部传输。

近日，伦敦帝国理工学院Maria-Magdalena Titirici，Ifan E. L. Stephens展示了三种 Pt/C 催化剂，这三种 Pt/C 催化剂是用多元醇法以不同的碳载体（低表面积 Vulcan、高表面积 Ketjenblack 和生物质衍生的高度有序介孔碳）合成的，显示出离子聚合物-催化剂相互作用的显著变化。

文章要点

1）在气体扩散电极配置下，负载在源自生物质的有序介孔碳上的 Pt/C 催化剂表现出最佳性能。

2）通过一种独特的原位 X 射线吸收光谱结合气体吸附分析的方法，研究人员能够证明介孔存在对在分子和结构水平上实现最佳离子聚合物-催化剂相互作用的有益影响。

参考文献

Wang, M., Zhang, J., Favero, S. et al. Resolving optimal ionomer interaction in fuel cell electrodes via operando X-ray absorption spectroscopy. Nat Commun 15, 9390 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-53823-z

https://doi.org/10.1038/s41467-024-53823-z