AEM：Ru-MnO异质结构团簇上高效耐CO的碱性氢氧化反应

NavyLIu

2024-11-11

设计高效且耐CO的催化剂用于阳极中的氢氧化反应（HOR）是碱性交换膜燃料电池在实际应用中面临的挑战之一。在此，中国科学院徐维林、宋平、武汉大学庄林设计了一种Ru-MnO异质结构，其具有两个相邻的簇，负载在商业碳上（BP 2000）（表示为Ru-MnO/C），以加速碱性HOR的缓慢动力学。

本文要点：

1) 团簇-团簇异质结构界面通过电子从Ru转移到MnO来改变Ru位点的电子结构，从而优化中间体在Ru位点上的吸附。因此，该催化剂在碱性介质中表现出高催化HOR活性，具有高交换电流密度（3.71 mA cm⁻²）和质量活性（0.78 A mg_Ru⁻¹）。

2) 在H₂/O₂条件下，碱性交换膜燃料电池的特定峰值功率密度（PPD）为7.0 W mg⁻¹。此外，催化剂还表现出优异的稳定性和耐CO性。该工作展示了团簇-团簇异质结构界面在高效HOR方面的优越性，有望进一步启发高效催化剂的设计。

参考文献：

Shaoqing Zhang et.al Ru-MnO Heterostructure Clusters Toward Efficient and CO-Tolerant Alkaline Hydrogen Oxidation Reaction Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202404266

https://doi.org/10.1002/aenm.202404266