【摘 要】
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直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种将甲醇燃料的化学能直接转化为电能的能量转换装置,具有能量转化效率高、环境友好、燃料来源丰富等优势,在移动电源等领域具有广泛应用前景,但阳极铂基电催化剂的性能及成本制约着DMFC的发展.本论文通过简单的液相浸渍还原法,制备了系列PtCu/C纳米电催化剂,电化学性能测试结果表明,电催化剂对甲醇氧化反应(MOR)活性顺序为商品Pt/C＜ Pt3Cu/C＜ PtCu4/C＜ PtCu/C＜ PtCu2/C,且活性最高的PtCu3/C电催化剂表现出较为优异的电化学稳定性.结合物相表
【机 构】
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中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023;中国科学院大学 北京100049;中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023;吉林大学材料科学与工程学院,吉林长春130012
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直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种将甲醇燃料的化学能直接转化为电能的能量转换装置,具有能量转化效率高、环境友好、燃料来源丰富等优势,在移动电源等领域具有广泛应用前景,但阳极铂基电催化剂的性能及成本制约着DMFC的发展.本论文通过简单的液相浸渍还原法,制备了系列PtCu/C纳米电催化剂,电化学性能测试结果表明,电催化剂对甲醇氧化反应(MOR)活性顺序为商品Pt/C＜ Pt3Cu/C＜ PtCu4/C＜ PtCu/C＜ PtCu2/C,且活性最高的PtCu3/C电催化剂表现出较为优异的电化学稳定性.结合物相表征、电化学测试及DFT计算,阐释了PtCu3/C催化剂中存在的少量CuO相能够促进水分子解离产生*OH,通过双功能机制促进类CO反应中间物种氧化为CO2.因此,相比于商品Pt/C,虽然PtCu3/C电催化剂的ECSA不足其一半,但质量比活性和面积比活性分别提高1.88倍和3.74倍.
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