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科学10分钟  · 公众号  ·  · 2024-08-17 15:00

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存在问题 质子交换膜燃料电池(PEMFC)的正极氧还原反应(ORR)效率与稳定性直接影响其性能,其中铂(Pt)及其合金为高效催化剂但成本高昂。目前,铁-氮-碳(Fe-N-C)催化剂正成为研究热点,以期实现性能与成本的双重优化,其仍存在如下问题: (1)Fe-N-C催化剂的结构与反应副产物问题:Fe-N-C催化剂在恶劣的ORR环境下表现出结构不稳定性,且ORR过程中易产生不完全反应的副产物过氧化氢(H 2 O 2 )。H 2 O 2 与浸出的Fe离子发生Fenton反应,生成高反应性的自由基,不仅加速Fe的进一步浸出,还导致催化剂及燃料电池组件的降解。 (2)自由基清除剂的引入复杂性:引入如Ta-TiO x 和CeO 2 等自由基清除剂可以提高耐久性,但这些非活性氧化物的加入使得构建燃料电池膜电极组件(MEA)的三相界面变得更为复杂,可能影响整体系统的效率与集成度。 成果 ………………………………

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