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韓國嘉泉大學Young Soo Yoon課題組--還原氧化石墨烯上PdFe合金納米顆粒修飾P摻雜SnFe納米立方體用于乙醇燃料電池
       聚合物電解質膜燃料電池中常規的Pt基陽極催化劑面臨成本高,燃料流動性差,功率和電流密度低,以及穩定性差等難點,這阻礙了它們在移動和固定電源中的應用。考慮到這些因素,這里開發了一種新型的催化劑應用于先進的燃料柔性電池。首先,還原氧化石墨烯上制備得P摻雜的SnFe納米立方體,然后在其表面修飾PdFe合金,定義為PdFe/SnFeP@rGO。該催化劑的鈀含量極低,并具有出色的質量活性(7135.79 mA mgPd -1),比市售Pd/C高17倍。此外,PdFe/SnFeP@rGO還表現出增強的耐久性,經過1000次循環后其活性無明顯衰減,證明了其在燃料電池中的應用潛力。基于PdFe/SnFeP@rGO陽極的單個電池在乙醇和氫氣燃料電池中,實現的最大功率密度分別為60.24和857.54 mW cm-2。
 
  Figure 1. PdFe/SnFeP@rGO催化劑的制備示意圖。
 
  Figure 2. (A)SnFeP和SnFeP@rGO以及(B)合成催化劑的XRD圖。
 
  Figure 3. (A)SnFe,(B)SnFeP,(C)SnFeP@rGO的TEM圖像。(D)SnFeP@rGO的元素映射。
 
  Figure 4.(A和C)PdFe/SnFeP@rGO和(B)Pd/SnFeP@rGO的TEM圖像。 (D–I)PdFe/SnFeP@rGO的HAADF-STEM圖像和元素映射。(J)PdFe/SnFeP @rGO的HR-TEM圖。(K)SAED模式,和(L)快速傅里葉變換圖(FFT)。
 
  Figure 5.(A)不同樣品的CV曲線,電解液為0.5 M KOH,掃描速率為10 mV s-1。(B)不同樣品的質量活性峰比較。(C-D)質量活性,和面積活性比較。(E)長時間的計時電流曲線。(F)PdFe/SnFeP@rGO電催化劑用于EOR的原理示意圖。
  
       該研究工作由韓國嘉泉大學Young Soo Yoon課題組于2021年發表在J. Mater. Chem. A期刊上。原文:P-doped SnFe nanocubes decorated with PdFe alloy nanoparticles for ethanol fuel cells。

轉自《石墨烯雜志》公眾號

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