Utvecklingen av effektiva icke-ädelmetallkatalysatorer (NPMC) kan hjälpa till att minska kostnaderna för bränsleceller och påskynda deras kommersialisering.

För närvarande lider oädelmetallkatalysatorer av dålig stabilitet i protonutbytesmembranbränsleceller, och deras nedbrytningsmekanism i molekylär skala är oklar.

Nyligen har forskare under ledning av Profs. Sun Gongquan, Wang Suli och Wang Junhu från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) avslöjade nedbrytningsmekanismen för NPMC av Fe-N-C-typ.

Studien publicerades i Applied Catalysis B:Environmental den 4 mars.

Forskarna fann att D1 var den huvudsakliga aktiva platsen för syrereduktionsreaktionen och demetalliseringen var ansvarig för nedbrytningen av Fe-N-C. Nedbrytningen var till en början snabb men långsam efteråt, vilket kunde förklaras av olika aktivitet och stabilitet hos olika FeN₄ webbplatser.

Dessutom avslöjade de att adsorptionen av syresatt intermediär och motivationen av elektriska fält ytterligare kan försvaga Fe-N-bindningen i FeN₄ , vilket leder till allvarligare demetallisering. Den snabbare nedbrytningen av Fe-N-C under högre potential berodde på den starkare adsorptionen och fältintensiteten.

Detta arbete ger insikt i nedbrytningsmekanismen för Fe-N-C på molekylär nivå. Det kan fungera som vägledning för framtida utveckling av stabila NPMC:er i bränslecellsenheter. + Utforska vidare

Synergistisk effekt av ythydridarter och Ru-kluster förbättrar effektiviteten av ammoniaksyntes