Forskere afslører nedbrydningsmekanismen for ikke-ædelmetalkatalysatorer til brændselsceller

Udviklingen af ​​effektive ikke-ædelmetalkatalysatorer (NPMC'er) kan hjælpe med at reducere omkostningerne ved brændselsceller og fremskynde deres kommercialisering.

På nuværende tidspunkt lider ikke-ædelmetalkatalysatorer af dårlig stabilitet i protonudvekslingsmembranbrændselsceller, og deres nedbrydningsmekanisme på molekylær skala er uklar.

For nylig har forskere ledet af Profs. Sun Gongquan, Wang Suli og Wang Junhu fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) afslørede nedbrydningsmekanismen for Fe-N-C-type NPMC'er.

Undersøgelsen blev publiceret i Applied Catalysis B:Environmental den 4. marts.

Forskerne fandt ud af, at D1 var det vigtigste aktive sted for iltreduktionsreaktion, og demetalliseringen var ansvarlig for nedbrydningen af ​​Fe-N-C. Nedbrydningen var i begyndelsen hurtig, men langsom bagefter, hvilket kunne forklares ved forskellig aktivitet og stabilitet af forskellige FeN₄ websteder.

Desuden afslørede de, at adsorptionen af ​​iltet mellemprodukt og motivationen af ​​elektrisk felt yderligere kunne svække Fe-N-bindingen i FeN₄ , hvilket fører til mere alvorlig demetallisering. Den hurtigere nedbrydning af Fe-N-C under højere potentiale skyldtes den stærkere adsorption og feltintensitet.

Dette arbejde giver indsigt i nedbrydningsmekanismen af ​​Fe-N-C på molekylært niveau. Det kan fungere som vejledning for fremtidig udvikling af stabile NPMC'er i brændselscelleenheder. + Udforsk yderligere

Synergistisk effekt af overfladehydridarter og Ru-klynger forbedrer effektiviteten af ​​ammoniaksyntese