固定气体组合式再生燃料电池（FG-URFC）的性能受到氧电催化剂双功能（析氧反应（OER）和氧还原反应（ORR））催化活性的限制。性能良好的双功能氧电催化剂需要满足高OER和ORR催化活性。

近日，圣路易斯华盛顿大学Vijay K. Ramani报道了在Pb₂Ru₂O_7-x上沉积Pt合成了一种Pt-Pb₂Ru₂O_7-x，其中Pt表现出高ORR，而Pb₂Ru₂O_7-x表现出高的OER和中等的ORR活性。

文章要点

1）Pt-Pb₂Ru₂O_7-x表现出比基准OER（IrO₂，η_@10mAcm-2=0.35±0.02 V）和ORR（Pt/C，η_@-3mAcm-2=-0.33±0.02 V）更高的OER（η_@10mAcm-2=0.25±0.01 V）和ORR（η_@-3mAcm-2=-0.31±0.02 V）活性。Pt-Pb₂Ru₂O_7-x具有0.56 V的较低双功能指数（η_{@10mAcm-2，OER}−η_{@-3mAcm-2，ORR}），具有比Pt（>1.0 V）和Pb₂Ru₂O_7-x（0.69 V）具有更对称的OER-ORR活性，更适用于阴离子交换膜燃料电池或金属-空气电池应用。

2）用Pt-Pb₂Ru₂O_7-x和Pt/C分别作为双功能氧电催化剂和双功能氢电催化剂进行FG-URFC测试，在电解槽和燃料电池模式下，在1.8 V和0.9 V下，FG-URFC的质量比电流密度分别为715±11 A/g_cat^-1和56±2 A/g_cat^-1。在0.1 A/cm⁻²时，FG-URFC显示出75%的往返效率，这是对AEMFG-URFC电催化剂设计的根本改进。

参考文献

Pralay Gayen, et al, High-performance AEM unitized regenerative fuel cell using Pt-pyrochlore as bifunctional oxygen electrocatalyst, PNAS, 2021

DOI: 10.1073/pnas.2107205118

https://doi.org/10.1073/pnas.2107205118