贵州大学化学与化工学院2020级博士赵凤玲在《Nano Research》上发表高水平论文

来源：在职研究生招生信息网发布时间：2022-10-31 16:38:57

　　质子交换膜燃料电池(PEMFCs)是一种高效的氢能转换技术，是有效缓解碳排放和能源危机的能源设备。开发兼具高活性、高稳定性的低铂金属催化剂是显著降低质子交换膜燃料电池成本的关键一步。引入地球资源丰富的过渡金属和构建异核双金属合金团簇，可合成出低成本高活性的阴极催化剂。鉴于此，贵州大学化学与化工学院袁强教授课题组(纳米与能源工程创新课题组)开发了一种超高稳定性的氢燃料电池阴极低铂催化剂。该工作以“PtCu subnanoclusters epitaxial on octahedral PtCu/Pt skin matrix as ultrahigh stable cathode electrocatalysts for room-temperature hydrogen fuel cells”为题在线发表在中国领军SCI一区期刊《Nano Research》上，影响因子：10.269。第一作者为2020级博士研究生赵凤玲，指导老师为袁强教授。

　　该工作以富铜八面体PtCu为晶种，通过外延生长，合成了一种结构独特的新型八面体PtCu/Pt/异质PtCu亚纳米簇双金属电催化剂(PtCu1.60)。亚纳米簇表面丰富的低配位点和核壳结构所赋予的应变有利于提高活性和稳定性。在酸性介质中，PtCu1.60 ORR质量活度为1.42 A mgPt−1，是商用Pt/C的8.9倍。引人注目的是，PtCu1.60/C电催化剂实现了140，000次的耐久性循环而活性没有下降，这是外延生长模式使其表面结构保持稳定，有效防止了表面簇团聚和近表面活性中心的损失所导致。结构表征和理论计算证实富Pt的PtCu团簇有利于ORR活性和热力学稳定性。在实际的PEMFCs应用中，PtCu1.60/C亦表现出更高的功率密度以及长达100 小时电流密度不衰减的耐久性。

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