阶梯式铂铱铑纳米线

0.6 V 下质量活性 324 A g⁻¹

以阶梯式表面与亲氧掺杂实现高效氨氧化，可同时支撑氨电解与直接氨燃料电池两块应用。

Xueda, Ding · Zehong, Yin · Nan-Nan, Liang · Song, Lei · Wenhe, Yu · 纪颖 · Li, Junyi · Hengshuo, Huang · 易卫 · Zhao, Yilin · 王腾 · Jialei, Huang · Zichang, Zhang · 赵允 · Li, Fengwang · Luo, Mingchuan

Advanced Materials 2025

参数信息

质量活性

324 A g⁻¹_PGM

起始电位

0.41 V

氨电解电流密度

1 A cm⁻²

直接氨燃料电池功率密度

339 mW cm⁻²

技术优势

活性突破

平台位点比台阶位点更利于氨氧化，配合亲氧掺杂，质量活性达到 324 A g⁻¹_PGM。

起峰更早

表面亲氧性调控起始电位，Pt₈₆Ir₅Rh₉ 纳米线的起始电位低至 0.41 V，降低能耗。

装置降耗

在膜电极中实现 1 A cm⁻² 的氨电解，槽压比水解典型值低 0.63–1 V。

燃料电池可用

直接氨燃料电池输出 339 mW cm⁻² 的峰值功率密度，验证了实际器件潜力。

应用场景

• 氢能载体：高效氨氧化让氨作为氢载体得以高效释放氢气。
• 直接氨燃料电池：该催化剂可直接用于氨燃料电池阳极，实现高功率输出。
• 氨电解制氢：在低槽压下实现 1 A cm⁻² 氨电解，降低制氢能耗。