Angew：稀释Pd-Ni合金高效碱性HOR

催化计 · 公众号 · · 2024-08-26 19:25

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电催化讨论群-1： 529627044

设计高活性和有价格竞争力的氢氧化（ HOR ）电催化剂是发展先进的阴离子交换膜燃料电池（ AEMFCs ）技术的关键一环。目前虽然人们发现稀金属合金（ dilute metal alloys ）具有非常强的碱性 HOR 电催化性能，但是人们对于如何进行理性设计、控制合成、电催化机理研究的关注仍非常不足。

有鉴于此， 加拿大国家研究院 ( 魁北克 ) 材料、能源研究所的孙书会院士、三峡大学李东升教授、伍学谦博士等 报道基于构筑 Pd 修饰 Ni 剂配位聚合物并且进行低温热解，合成一系列稀 Pd-Ni 合金电催化剂。

本文要点

要点1. 合成了一系列 x % Pd-Ni 合金催化剂，在碱性 HOR 反应中表现优异的性能。其中 0.5 % Pd-Ni 合金催化剂具有最高的本征催化活性，交换电流密度达到 0.055 mA cm ^-2 ，这个性能超过了大多数碱性 HOR 催化剂。

要点2. 反应机理研究结果显示， Pd 单原子 / 二聚体和 Ni 载体之间具有非常强的协同作用，能够调节质子 / 羟基的结合能，显著的降低 HOR 关键步骤的活化能垒。

这项工作有助于设计先进的稀合金金属以及单原子合金材料用于碱性 HOR 电催化反应以及其他能源转化过程。

Yi Yuan, Xue-Qian Wu, Xi Yin, Heng-Yu Ruan, Ya-Pan Wu, Shuang Li, Guangtong Hai, Gaixia Zhang, Shuhui Sun, Dong-Sheng Li, Dilute Pd‐Ni Alloy through Low‐temperature Pyrolysis for Enhanced Electrocatalytic Hydrogen Oxidation, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202412680

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202412680

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