Phosphorus doped PdMo bimetallene as a superior bifunctional fuel cell electrocatalyst

双功能 电催化剂 甲醇 乙二醇 吸附 化学 酒精燃料 解吸 材料科学 无机化学 化学工程 催化作用 工程类 有机化学 电化学 电极 物理化学
作者
Junfeng Liu,Haiting Liu,Qiuxia Wang,Tong Li,Tingting Yang,Wenjie Zhang,Hui Xu,Huaming Li,Xueqiang Qi,Yong Wang,Andreu Cabot
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:486: 150258-150258 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.150258
摘要

The commercialization of direct alcohol fuel cells (DAFCs) relies on the development of high performance electrocatalysts for both the alcohol oxidation reaction and the oxygen reduction reaction (ORR). In this study, a novel phosphorus-doped palladium-molybdenum (P-PdMo) bimetallene with a partially amorphous structure is demonstrated. The ultrathin and curved morphology of the nanosheets, combined with electronic regulation by phosphorus atoms, facilitates OH adsorption and CO desorption. Consequently, the catalyst exhibits significantly enhanced activity and durability in the electrooxidation of alcohols, including methanol, ethanol, ethylene glycol, and glycerol. Particularly toward ethanol oxidation, the P-PdMo bimetallene displays exceptional mass and specific activities up to 4.95 A mg-1Pd and 8.28 mA cm−2, respectively. Furthermore, the P-PdMo bimetallene demonstrates outstanding ORR performance, with an onset potential of 1.0 V and a half-wave potential of 0.88 V. Overall, this study opens new avenues in metallene electrocatalysts and advancing toward the practical implementation of DAFCs.
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