我校材料学院谢水奋团队在《先进材料》发表最新研究成果
来源: 发布时间:2024年04月09日 14:30 浏览次数:

近日,我校材料学院谢水奋团队在燃料电池催化剂领域的最新研究成果以Biphase Pd Nanosheets with Atomic-Hybrid RhOx/Pd Amorphous Skins Disentangle the Activity-Stability Trade-Off in Oxygen Reduction Reaction为题,发表在材料/化学顶级期刊《先进材料》Advanced Materials上。

创制高效氧还原反应(ORR)电催化剂是推动燃料电池技术发展的关键。然而,高初始活性的ORR催化剂往往稳定性不佳。如何在保持高活性的同时确保催化剂的长期稳定性,一直是该领域面临的主要挑战。研究团队巧妙设计并合成了一种独特的核壳型双相钯纳米片(c/a-Pd@PdRh NSs),实现了ORR活性和稳定性的同步显著增强。该催化剂由超薄的二维晶态Pd内核与富含原子级RhOx/Pd界面的非晶表面层组合而成。高度杂化的RhOx/Pd非晶界面提供了大量灵活配位的表面活性位,并实现了界面电荷的重新分布和反应路径的优化,从而大幅度提升了ORR催化活性(5.92 A mg-1,是商业Pt/C催化剂的22.8倍)。此外,基于抗腐蚀的Rh物种的结构增强效应,双相c/a-Pd@PdRh NSs催化剂在经历高达10万次的加速耐久性循环测试后,仍然展现出十分优异的ORR稳定性,有效解锁了ORR活性与稳定性的权衡难题。

华侨大学为该论文第一署名通讯单位,材料学院博士生吕梓禧和蔡俊林为该论文共同第一作者,谢水奋教授为第一通讯作者。河南师范大学张霞光副教授(共同通讯)为该研究提供了理论计算支持。该研究得到国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福建省化学学科联盟以及华侨大学科研基金的资助。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202314252