Penyelidikan tentang bahan Fe/N/C sebagai pemangkin katod dalam sel bahan api membran pertukaran proton

Penyelidikan tentang bahan Fe/N/C sebagai pemangkin katod dalam sel bahan api membran pertukaran proton

Bahan besi/nitrogen/karbon (Fe/N/C) kini diiktiraf sebagai calon yang sesuai untuk menggantikan mangkin berasaskan platinum dalam katod sel bahan api membran pertukaran proton (PEMFC).

Pembangunan sumber tenaga alternatif yang bersih, boleh diperbaharui dan mampan telah menjadi keperluan mendesak. Sel bahan api membran pertukaran proton (PEMFC) membentangkan potensi aplikasi yang hebat. Pemangkin Fe/N/C, sebagai wakil tipikal pemangkin logam/nitrogen/karbon, dianggap sebagai yang paling menjanjikan kerana aktiviti pemangkinnya yang agak baik dan kestabilan dalam elektrolit berasid dan kosnya yang rendah, yang jauh lebih rendah daripada kos. daripada pemangkin PGM. Pemangkin katod yang menggantikan PGM untuk memangkin ORR.

Walaupun penggunaan bahan Fe/N/C sebagai pemangkin katod dalam PEMFC telah menunjukkan kejayaan yang besar, masih terdapat beberapa isu yang memerlukan penyelidikan dan penerokaan lanjut:

（1）Penyelidikan kualitatif dan kuantitatif pada tapak aktif adalah kunci kepada tindak balas pemangkin. Untuk bahan Fe/N/C, Kemajuan Penyelidikan Bahan Fe/N/C dalam Pemangkin Katod dalam Sel Bahan Api Membran Proton Exchange 5 Essence Mekanisme tindakannya dalam tindak balas pemangkin akan menjadi sangat penting untuk mengoptimumkan lagi prestasi pemangkin. Teknologi termasuk mikroskop elektron resolusi tinggi, sinaran sinkrotron, dsb., digabungkan dengan pengiraan teori, boleh digunakan untuk mendedahkan secara mendalam struktur dan sifat tapak aktif dan mekanisme tindakannya dalam tindak balas pemangkin, mereka bentuk dan mensintesis pemangkin baharu, dan mencapai kawalan tapak aktif. kawalan mata yang berkesan.

（2）Kestabilan bahan Fe/N/C semasa operasi berterusan masih perlu dipertingkatkan lagi. Meneroka cara meningkatkan kestabilannya melalui reka bentuk bahan dan pengoptimuman kaedah penyediaan adalah topik penting dalam penyelidikan pemangkin Fe/N/C semasa. Adalah disyorkan untuk cuba membangunkan sokongan pemangkin baharu bersama-sama dengan penyelidikan mendalam di tapak aktif untuk meningkatkan kestabilan pemangkin.

（3）Walaupun pemangkin Fe/N/C telah menunjukkan potensi untuk menggantikan pemangkin PGM, prestasi pemangkinnya masih belum mencapai tahap pemangkin PGM. Oleh itu, bagaimana untuk meningkatkan lagi prestasi pemangkinnya dengan menambah baik strategi sintesis dan mengawal selia struktur bahan secara halus adalah salah satu fokus penyelidikan masa depan.