Coupling macro-strain and micro-strain for high-performance PtCo fuel cell catalysts

拉伤 催化作用 联轴节(管道) 材料科学 燃料电池 宏 复合材料 纳米技术 化学工程 化学 计算机科学 工程类 生物化学 医学 内科学 程序设计语言
作者
Xiaomei Wu,Zhanyong Xu,Fujun Lan,Yuxin Liu,Xinlong Wang,Hao Wang,Le Wei,Guowei Wang,Chaowei Wang,Chen Ge,Yingjun Sun,Qiaoshi Zeng,Manling Sui,Xiaoxing Ke
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:107: 713-721 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2025.04.007
摘要

Macro-strain is introduced by synthesizing single-crystal PtCo nanodendrites, whereas acid etching introduces micro-strain to the surface. Macro-strain lowers the d -band center of Pt and improves oxygen reduction reaction (ORR), while micro-strain produces surface configuration of richer active sites, enhancing ORR activity and stability. Limited by the sluggish kinetics at the cathode of proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs), optimizing platinum-based alloy catalysts for oxygen reduction reaction remains a key target toward industrialization. Strain engineering is widely employed to tune Pt-M catalysts, but its impact on the structure-property relationship is often interwoven with multiple factors. In this work, we propose a bi-stage strain tuning method and demonstrate it on the most common PtCo catalysts. Macro-strain is introduced by synthesizing single-crystal PtCo nanodendrites, whereas mild acid etching introduces micro-strain to the surface. The half-wave potential of as-treated catalysts reaches 0.959 V, and mass activity is up to 0.69 A mg −1 Pt . A minimal decrease of 2 mV is observed for half-wave potential after 10,000 cycles. Detailed analysis using advanced transmission electron microscopy, wide-angle X-ray scattering, etc. provides direct evidence that surface disorder at the atomic scale accounts for the enhanced activity and stability. In contrast, the simplicity of this approach allows for scaling up on Pt-M catalysts, as demonstrated on PEMFCs. The bi-stage strain tuning strategy provides a new perspective and reference for improving the activity and durability of Pt-M catalysts.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
sxy发布了新的文献求助30
2秒前
陌风发布了新的文献求助10
2秒前
书羽发布了新的文献求助10
3秒前
大模型的应助被洁净雨采纳,获得10
3秒前
星辰大海的应助被chenjzhuc采纳,获得30
3秒前
Orange的应助被严小之采纳,获得10
4秒前
杨飒完成签到,获得积分10
5秒前
orixero的应助被liu采纳,获得10
5秒前
z佳发布了新的文献求助10
5秒前
xiaoping完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
7秒前
科研通AI2S的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
星辰大海的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
Akim的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
小马甲的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
Akim的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
领导范儿的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
xing_xing的应助被科研通管家采纳,获得20
9秒前
9秒前
领导范儿的应助被陌风采纳,获得10
9秒前
Owen的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
领导范儿的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
JamesPei的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
10秒前
彭于晏的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
Owen的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
共享精神的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
未末的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
LYing发布了新的文献求助10
10秒前
赘婿的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
桐桐的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
GuanguanYaa发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
7747完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Linear Model and Extensions 5000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7983104
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9443585
关于积分的说明 21086555
捐赠科研通 7557934
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3376416
关于科研通互助平台的介绍 2510594
邀请新用户注册赠送积分活动 2409672