Platin-grafen brændselscellekatalysatorer viser overlegen stabilitet i forhold til bulk platin

Platin (Pt) er en meget brugt katalysator i brændselsceller på grund af dens høje aktivitet og stabilitet. Imidlertid er Pt-baserede katalysatorer modtagelige for nedbrydning, hvilket begrænser deres langsigtede ydeevne og holdbarhed. Grafen, et todimensionelt kulstofmateriale, har tiltrukket sig betydelig opmærksomhed som et støttemateriale til Pt-baserede katalysatorer på grund af dets høje overfladeareal, fremragende elektriske ledningsevne og kemiske stabilitet.

Forskning har vist, at Pt-grafen brændselscelle katalysatorer udviser overlegen stabilitet i forhold til bulk platin katalysatorer. Denne forbedrede stabilitet kan tilskrives flere faktorer, herunder:

Bedre spredning af Pt-partikler:Grafen giver et stort overfladeareal til Pt-spredning, hvilket forhindrer agglomerering af Pt-partikler. Agglomerering kan føre til reduceret katalysatoraktivitet og holdbarhed.

Stærk metal-støtte-interaktion:Interaktionen mellem Pt og grafen er stærkere end den mellem Pt og traditionelle carbon-understøtninger. Denne stærke interaktion hjælper med at stabilisere Pt-partiklerne og forhindre deres løsrivelse fra støtten.

Forbedrede elektroniske egenskaber:Grafens unikke elektroniske struktur kan ændre Pts elektroniske egenskaber, hvilket resulterer i forbedret katalytisk aktivitet og stabilitet.

Ud over forbedret stabilitet har Pt-grafen brændselscellekatalysatorer også vist forbedret aktivitet og holdbarhed sammenlignet med bulk platinkatalysatorer. Det høje overfladeareal og fremragende elektriske ledningsevne af grafen letter effektiv ladningsoverførsel og massetransport, hvilket fører til forbedret katalytisk ydeevne.

Samlet set tilbyder Pt-grafen brændselscellekatalysatorer betydelige fordele i forhold til bulk platinkatalysatorer med hensyn til stabilitet, aktivitet og holdbarhed. Disse fordele lover udviklingen af ​​højtydende og langtidsholdbare brændselscellesystemer.