硼碳氮负载铂催化剂

耐久性大幅提升

利用硼碳氮与铂之间的强电子金属-载体相互作用，将铂纳米颗粒锚定，有效抑制其在氧还原反应中的迁移和团聚，从而显著提升传统铂碳催化剂的耐久性。

Liu, Fang · Gao, Dazhi · Wang, Fangqing · 刘洋 · 李瑛 · 张军 · 薛彦明 · 唐成春

Journal of Colloid and Interface Science 2024

具体参数

半波电位

{'zh': '0.927', 'en': '0.927'} V

半波电位（对比 Pt/XC-72R）

{'zh': '0.927', 'en': '0.927'} V

质量活性保持率（50,000 次循环后）

{'zh': '46', 'en': '46'} %

商业 Pt/C 质量活性衰减率（10,000 次循环后）

{'zh': '75', 'en': '75'} %

Pt/XC-72R 质量活性衰减率（10,000 次循环后）

{'zh': '67', 'en': '67'} %

技术优势

耐久性翻倍

50,000 次循环后质量活性仅下降 54%，而商业 Pt/C 在 10,000 次循环后已下降 75%。

活性位点更稳

强电子金属-载体相互作用将铂纳米颗粒锚定在载体上，防止其在反应中迁移和团聚，从而保持催化活性。

初始活性更高

半波电位比商业 Pt/C 高出 48 mV，表明起始催化活性更优。

应用场景

• 质子交换膜燃料电池催化剂：用更耐久的铂基催化剂提升燃料电池寿命，减少铂用量与更换频次。
• 金属空气电池：作为空气阴极 ORR 催化剂，提升电池循环稳定性和能量效率。
• 氧还原反应电催化剂：直接替代传统 Pt/C，在保持高活性的同时大幅降低长期运行中的性能衰减。
• 铂基催化剂载体：作为新型载体，通过强金属-载体相互作用稳定铂颗粒，延长催化剂使用寿命。