无氯铂前体空心球PtCu/C催化剂

酸性介质高活性

采用无氯铂前驱体通过强静电吸附法制备，避免了氯残留导致的催化剂中毒，氧还原性能优于商业Pt/C。

Qingrong, Long · Shi, Chaoyang · Dawei, Zhang · Danyang, Wei · Haoqi, Li · Linxiang, Zhou · Hanyu, Tan · 于杰 · 徐明丽

International Journal of Hydrogen Energy 2025

具体参数

起始电位（ORR）

{'zh': '0.961', 'en': '0.961'} V (vs. RHE)

半波电位（ORR）

{'zh': '0.827', 'en': '0.827'} V (vs. RHE)

技术优势

不含氯、不易中毒

使用[Pt(NH₃)₄](OH)₂和[Cu(NH₃)₄](OH)₂作为无氯前驱体，避免了传统氯铂酸引入的Cl⁻对催化剂的毒化和不稳定性影响。

酸性活性压过商业Pt/C

在酸性条件下，PtCu(N)/C_R-F的起始电位和半波电位分别为0.961 V和0.827 V，均优于商业Pt/C。

GDE半电池照样强

在更接近实际燃料电池的气体扩散电极半电池测试中，该催化剂也展现出显著性能优势。

空心结构源自简单浸渍

利用带正电的金属前驱体离子与碳载体上带负电的含氧官能团之间的强静电吸附，结合浸渍还原法，简便地形成空心球结构。

应用场景

• 氧还原反应：直接替代含氯前驱体制备的高活性ORR催化剂，尤其适合酸性介质。
• 燃料电池催化剂：为质子交换膜燃料电池阴极提供无氯毒化、性能超越商业Pt/C的替代催化剂。
• Pt基催化剂：引入Cu调控Pt电子结构，减弱含氧中间体吸附，提升催化活性与稳定性。
• 合金电催化：PtCu合金化效应优化了Pt的d带中心，从本质上改善ORR动力学。
• 氢能电催化：在酸性燃料电池ORR催化中表现突出，可直接用于氢空质子交换膜燃料电池。