尖晶石类燃料电池阴极催化剂性能提升策略

发布时间：2024-02-23 12:04

　　能源危机和环境污染已成为阻碍当今社会可持续发展的亟待解决的问题。由于尖晶石型氧化物自身结构的特点,该类催化剂用来代替贵金属阴极催化剂在燃料电池领域的研究受到人们广泛关注。综述了尖晶石类催化剂制备方面最近研究进展,分析了催化剂制备过程中对尖晶石组成、结构、形貌、缺陷和载体等进行调控的方法及其对催化剂催化性能的影响。通过调控尖晶石类催化剂的结构及形貌,提高催化反应热力学参数及动力学速率,提升催化剂的稳定性,延长燃料电池的寿命。展望了尖晶石型催化剂的发展方向。

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【部分图文】：

图１?不同尖晶石结构的不意图??为了提高尖晶石氧化物ＯＲＲ催化活性，国内外学者进行??了大量研究，提出的催化剂催化性能提升策略主要包括：调整元素组成和化合价、调控形貌、引人缺陷和空穴、掺杂不同金

ｚｚｚｚ??专家特约??有典型的正尖晶石结构，图１（ｄ）为不同视角ＭｇＡｌ２０４结构图，．??Ｍ＃占据四面体空隙，同时ＡＰ占据八面体空隙。反尖晶石结??构的化学式可表示为Ｂ（ＡＢ）Ｘ４，图１（ｂ）中ＮｉＦｅＡ为反尖晶石??结构，ＮＰ离子和一半的Ｆｅ３＋离子占据八面体空隙，一半的?....

图２?Ｍｎ２ＡＩ０４纳米片合成示意图??２．２尖晶石的组成、结构对催化剂性能的影响??不同结构的尖晶石催化剂对催化剂的性能影响很大

米颗粒，通过静电纺丝将Ｃ〇Ｍｎ２０４原位嵌人到氮掺杂碳纳??米纤维中，两者之间的强力耦合作用加速了电子的转移，同时??又可以防止Ｃ〇Ｍｎ２０４之间聚合和外界的腐蚀，提高了催化剂??的整体稳定性。该催化剂独特的结构暴露出更多活性位点，具??有较高的比表面积，催化剂整体表现出类似钴类....

图３?不同晶体结构催化剂的合成原理图??活化能垒，有助于非晶态Ｍｎ０２快速形成四方或立方Ｍｆ??Ｍｎｓ－Ａ，制备的ＣｏＪＶｂｖＡ纳米粒子具有较高的比表面积和??

专家特约??图３?不同晶体结构催化剂的合成原理图??活化能垒，有助于非晶态Ｍｎ０２快速形成四方或立方Ｍｆ??Ｍｎｓ－Ａ，制备的ＣｏＪＶｂｖＡ纳米粒子具有较高的比表面积和??丰富的缺陷。由于钻和锰缺陷部位的氧吸附结合能不同，其表??现出的催化性能也存在一定差异，在ＯＲＲ性能方面，立....

图５?介孔ＭｎＣ〇２〇？合成示意图??于增强介孔ＭｎＣ〇２０４对０２的亲和力，提供更多有效活性位??点

氧气??的０＝０键，使氧气分子具有更好的活性。??又屮?Ｆ？的?Ａ?Ｍ??图４?尖晶石结构催化剂转换示意图??２．３缺陷对催化剂性能的影响??在催化剂结构中引人缺陷有利于改善催化剂的催化性??能。采用模板法、等离子体技术、离子掺杂等方法和工艺对缺??陷的种类、分布和数量等进行调控....

本文编号：3907466