铂(Pt)被认为是氧还原反应(ORR)基直接液体燃料电池(DLFCs)的最佳催化剂。然而,其高昂的成本和诸多潜在问题一直是其商业化的障碍。
近日,中佛罗里达大学Yeonwoong Jung,Yang Yang报道了开发了一种具有混合层取向的二维层状二碲化铂(2D PtTe2)Pt基催化剂(M-PtTe2)。
文章要点
1)M-PtTe2由垂直和水平排列的2D PtTe2层组成,其协同促进了ORR反应,前者促进O2的吸附和电子转移,后者促进O−O键的断裂和O−H键的偶联。
2)实验结果显示,在纳米碳纸上合成的M-PtTe2的电催化ORR性能明显优于商用Pt/C催化剂,在半电池中的质量活性提高了2.4倍,在实际器件中的最大功率密度提高了2倍。此外,它表现出极低的乙醇吸附能,揭示了一种前所未有的适用于耐乙醇的DLFCs。
这种对2D层取向在ORR动力学和热力学中作用的新理解提供了一种有用的Pt基催化剂设计原则。
参考文献
Jinfa Chang, et al, Layer Orientation-Engineered Two Dimensional Platinum Ditelluride for High Performance Direct Alcohol Fuel Cells, ACS Energy Lett.2021
DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01776
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c01776