Изследване на Fe/N/C материали като катодни катализатори в горивни клетки с протонообменна мембрана

Изследване на Fe/N/C материали като катодни катализатори в горивни клетки с протонообменна мембрана

Материалите от желязо/азот/въглерод (Fe/N/C) понастоящем са признати за идеални кандидати за замяна на базирани на платина катализатори в катода на горивни клетки с протонообменна мембрана (PEMFC).

Развитието на чисти, възобновяеми и устойчиви алтернативни енергийни източници се превърна в спешна необходимост. Горивните клетки с протонообменна мембрана (PEMFC) представляват голям потенциал за приложение. Fe/N/C катализаторите, като типичен представител на метални/азотни/въглеродни катализатори, се считат за най-обещаващи поради относително добрата им каталитична активност и стабилност в киселинни електролити и ниската им цена, която е далеч по-ниска от цената на PGM катализатори. Катоден катализатор, който замества PGM, за да катализира ORR.

Въпреки че приложението на Fe/N/C материали като катодни катализатори в PEMFC показа голямо обещание, все още има някои проблеми, които изискват допълнителни изследвания и проучвания:

（1）Качественото и количествено изследване на активните центрове е ключът към каталитичните реакции. За Fe/N/C материали напредъкът на изследванията на Fe/N/C материали в катодни катализатори в горивни клетки с протонна обменна мембрана 5 Essence Неговият механизъм на действие при каталитични реакции ще бъде от голямо значение за по-нататъшно оптимизиране на работата на катализатора. Технологии, включително електронна микроскопия с висока разделителна способност, синхротронно лъчение и т.н., комбинирани с теоретични изчисления, могат да бъдат използвани за дълбоко разкриване на структурата и свойствата на активните центрове и техния механизъм на действие в каталитични реакции, проектиране и синтезиране на нови катализатори и постигане на контрол на активни сайтове. ефективен контрол на точките.

（2）Стабилността на Fe/N/C материалите по време на непрекъсната работа все още трябва да бъде допълнително подобрена. Проучването как да се подобри неговата стабилност чрез дизайн на материала и оптимизиране на метода за подготовка е важна тема в текущите изследвания на Fe/N/C катализатори. Препоръчително е да се опитате да разработите нови носители на катализатора във връзка със задълбочени изследвания на активните места, за да подобрите стабилността на катализатора.

（3）Въпреки че Fe/N/C катализаторите са показали потенциал да заменят PGM катализаторите, тяхната каталитична производителност все още не е достигнала нивото на PGM катализаторите. Следователно, как да се подобри допълнително неговата каталитична производителност чрез подобряване на стратегиите за синтез и фино регулиране на структурата на материала е един от фокусите на бъдещите изследвания.