郑大张佳楠,最新Nat. Commun.!
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2024-08-07 08:30
文章摘要
郑州大学张佳楠课题组在Nature Communications发表的研究通过自旋电子调控,成功开发了一种低Pt载量的电催化剂PtFe@FeSAs-N-C,用于提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能。该催化剂利用定向自旋电荷注入效应优化了PtFe合金纳米晶与碳载体上FeN4位点的相互作用,从而优化了氧还原反应(ORR)的中间体吸附行为。实验和理论证明,通过Fe dz2轨道的电子注入优化了Pt dz2轨道,实现了O2的侧向吸附和解离,加速了OH*的解吸,并有效抑制了位点阻断效应。性能测试显示,该催化剂在0.9 V下具有高质量活性,峰值功率密度高,且在长时间运行和多次循环后仍保持优异的耐久性。这一研究为设计高效实用的PEMFC阴极材料提供了新的策略。
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