北京理工大学JACS:优化传质和Fe单原子本征活性以增强PEMFC性能
催化计
2025-05-25 23:23
文章摘要
本文研究了如何通过优化传质和Fe单原子本征活性来增强质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能。背景方面,由于三相界面的不充分问题以及高氧传输阻力,PEMFC在实际应用中难以发挥足够的本征活性。研究目的是通过设计一种不含Pt的多孔纳米片(FeAC-N-SC),改善PEMFC性能。实验和理论计算表明,微结构有助于离子聚合物的均匀分散,促进氧输送。组装PEMFC后,实现了优异的峰值功率密度(1.1 W cm-2)和持久性。DFT计算还发现Fe原子簇能调节单原子Fe-N4位点的电子分布,从而提升ORR本征活性。结论指出,催化剂层设计、传质和电极微结构的关系有助于提高电极催化剂的本征活性和功率。
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