基于局部羟基富集抑制硼氢化钠水解的铜(0)位点硼氢化钠氧化-水还原燃料电池

学术背景 硼氢化物燃料电池(Direct Borohydride Fuel Cells, DBFCs)作为一种潜在的碳中性能源,因其使用硼氢化钠(NaBH4)作为阳极燃料而备受关注。NaBH4具有便携、无毒、水溶性和环境稳定性等优点,使得DBFCs在理论上能够提供高达1.64 V的电压和9.3 kWh/kg的能量密度。然而,传统的DBFCs在实际应用中面临两大挑战:阴极氧还原反应(ORR)的动力学缓慢,以及阳极硼氢化物氧化反应(BOR)的选择性低,导致其输出功率密度和效率难以满足工业应用的需求。 为了解决这些问题,研究者们提出了一种新型的硼氢化物燃料电池(BHFC),通过用酸性氢析出反应(HER)替代传统的ORR,以实现高效的电力生成和并发的氢气生产。该研究通过界面工程和局部环境调控策略,设...

金属键强度调节使得规模化合金纳米晶体合成用于燃料电池

近年来,燃料电池作为一种清洁、可再生的能源技术,得到广泛关注。然而,燃料电池的广泛应用面临着氧还原反应(ORR)电催化剂的稳定性问题。具有化学有序结构的L10-PTM间金属纳米晶体(INCs),因其较低的形成能量(例如,有序L10-PTFE的原子形成能约为-0.232 eV)和较高的内聚能,显示出比无序A1-PTM更高的稳定性,这使其成为燃料电池领域里极具潜力的电催化剂之一。然而,实现这种有序结构所需的高温退火处理(通常>600°C)常导致严重的颗粒烧结、形态改变,以及降低其有序度,使得这种电催化剂难以规模化生产,并限制其在燃料电池中的实际应用。 为解决上述问题,本研究团队提出了一种新型的低熔点金属(M’ = Sn,Ga,In)诱导键强度削弱策略,以降低活化能(Ea),促进PTM(M = N...