康奈尔大学JACS：MOF衍生的Co-Fe双金属ORR电催化剂用于碱性燃料电池

芣苢

2019-06-22

氧还原反应(ORR)是燃料电池和电解槽等再生能源转换装置的基础。非贵金属电催化剂的开发是其大规模商业化的关键。近日，康奈尔大学Héctor D. Abruña团队采用主-客体策略，设计了基于碳纳米复合材料的Co-Fe二元合金嵌入双金属有机骨架(BMOF)的电催化剂用于碱性条件ORR。该电催化剂对ORR具有良好的电催化活性，在0.1 M NaOH中半波电位为0.89 V，可与最先进的Pt/C电催化剂相媲美；更重要的是，它具有强大的耐久性（30000次循环）。STEM和EDX分析表明，在原子尺度优化的BMOF且Co/Fe比值为9:1时，Co-Fe合金纳米粒子的Co和Fe元素分布均匀。进一步研究表明，该催化剂在循环过程中保持结构和成分完整性是其具有耐久性的主要原因。

Yin Xiong, Yao Yang, Héctor D. Abruña*, et al. MOF-derived Co-Fe bimetallic oxygen reduction electrocatalysts for alkaline fuel cells. J. Am. Chem. Soc., 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b03561

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b03561