2D Pd纳米网格催化剂

孔内边缘重构大幅提升ORR

通过孔内边缘重构策略，在Pd纳米网格上暴露出高能晶面和拉伸晶格，实现远超商业Pt/C的ORR活性和燃料电池/锌空电池功率密度。

Tian, Jiakang · 宋艳慧 · 郝晓东 · 王旭东 · Shen, Yongqing · 刘培植 · Liao, Ting · 郭俊杰 · 许并社 · Sun, Ziqi

Advanced Materials 2024

具体参数

AEMFC峰值功率密度

{'zh': '0.86', 'en': '0.86'} W cm⁻²

锌空电池峰值功率密度

{'zh': '0.22', 'en': '0.22'} W cm⁻²

技术优势

器件功率全面领先Pt/C

在H₂-空气AEMFC和锌空电池中，峰值功率密度分别达到0.86和0.22 W cm⁻²，较Pt/C分别提升59%和69%。

室温克级制备，易于放大

合成过程无需高温高压，在室温下即可实现克级产量，具备向实际生产转化的潜力。

应用场景

• 阴离子交换膜燃料电池：以低钯载量实现远超Pt/C的功率密度，降低AEMFC催化剂成本。
• 锌空气电池：在锌空电池中取代Pt/C，提供更高的峰值功率密度。
• 氧还原电催化：通过孔内边缘重构大幅增强Pd的本征ORR活性，替代传统Pt基催化剂。
• 铂族金属替代催化剂：在保持贵金属属性的同时，将Pd活性提升至远高于Pt的水平。