【催化】重庆大学魏子栋、陈四国教授团队JACS：突破燃料电池包覆型催化剂/离聚物界面的局域氧气传质瓶颈

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燃料电池电极反应主要发生在三维纳米结构的多孔电极中，涉及气、液、固多相界面，电极反应动力学受多种串并联传质与纳米尺度效应的影响，成流机理非常复杂。催化剂、离聚物和空隙空间是组成多孔电极的三个关键组件，设计具有最优传质效率、反应活性和稳定性的催化剂/离聚物界面及多孔结构是开发高性能膜电极的关键。离聚物包覆催化剂结构是目前最常用的燃料电池催化剂/离聚物界面构型（图1a），在这种构型中，氧气需要透过离聚物层到达催化剂表面，导致氧气传质效率较低。此外，与Pt直接接触的磺酸基团还会使Pt催化剂中毒，从而降低催化剂活性。近年来，研究人员已经认识到优化电极结构对膜电极的性能具有重要影响。一些电极结构优化方法，例如设计新的离聚物、使用添加剂和改变电极的形貌等，已经被成功用于提高离聚物 ………………………………