Palladium-platinum纳米粒子用于燃料电池的两倍多比当前最先进的有效催化剂

美国科学家们报道一个戏剧性的改善催化活性的纳米颗粒注定要在燃料电池取代铂。他们说他们的双金属的nanodendrites是白人的两倍多比现有最先进的铂催化剂,可以有效帮助未来燃料电池更经济可行的。

”其本身就具有交换质子膜(PEM)燃料电池系统是有前途的技术,但他们需要稀有金属催化剂。新催化剂,由一个团队开发的圣路易斯华盛顿大学和纽约的布鲁克黑文国家实验室,包括铂钯的核心“武器”锚定。这些武器增加的表面积贵金属供氧还原反应(ORR)在燃料电池中,因此可以大大减少所需的催化剂。

“燃料电池商业化的主要障碍之一是催化剂的费用,我们不得不减少至少三到四次的价格,“Younan夏说,领导团队。“我们已经表明,如果你能增加活动,那么你可以减少你需要对电极和显著降低价格。

夏使用9纳米八面体纳米晶体钯作为“种子”成长的树突结构。铂的手臂,熊奥尔方面特别活跃,形成通过减少K2竞购吗?4L-ascorbic酸(维生素C)。虽然球队还没有固定下来的确切机制发展,夏说,钯是至关重要的。

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来源:©科学

高分辨率透射电子显微镜的图像palladium-platinum nanodendrites

如果你只使用铂,你包装形式是相当接近的粒子,所以这钯是非常重要的。,”他解释说。它定义了,你要为铂和成核这个开放的结构形式。手臂保持彼此分开的试剂还可以扩散这一领域。

因此,他们的催化剂由质量更有效减少氧气比目前商业催化剂——两倍半platinum-carbon催化剂铂黑的5倍。

我真的很喜欢他们的合成方法,并赞扬他们的成就或者更快的利率,”旧金山Zaera说表面在加州大学河滨分校的化学家。“如果有一个弱点,在他们有限的描述催化剂的稳定性。这是至关重要的,如果技术在实际应用中使用。

夏说,增加黄金,可以使催化剂更耐用——目前它失去10000次后活性表面积的一半左右。Zaera认为需要更多的研究来确定是什么原因导致活动的减少,这表明可能与损失的原始形态或铂和钯的混合阶段。

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