Imágenes transversales de SEM (a, b) y BSEM (c) de Pt / TaO X catalizador en electrodo GC
Uno de los desafíos para la comercialización de celdas de combustible de electrolitos poliméricos (PEFC) es el desarrollo de nuevos catalizadores de cátodo para la reacción de reducción de oxígeno (ORR) que exhiben una actividad y durabilidad superiores a los catalizadores convencionales de platino (Pt) (Pt / C).
Aquí, Zaenal Awaludin, Takeo Ohsaka, y colegas del Departamento de Química Electrónica informan sobre el desarrollo de TaO X (óxido de tantalio) nanopartículas de Pt recubiertas de nanopartículas (Pt / TaO X ) que poseen una mayor actividad y durabilidad que un catalizador de Pt solo.
El catalizador de Pt / TaOx tiene una estructura única que comprende nanopartículas de Pt con tapón de TaOx. Las estructuras de Pt / TaOx se prepararon mediante electrodeposición de nanopartículas de TaOx seguido de nanopartículas de Pt sobre electrodos de carbono vítreo (GC).
El área superficial electroquímicamente activa (ECAS) del TaO X El catalizador de nanopartículas de Pt recubierto es aproximadamente una cuarta parte del de Pt / C, pero su actividad de ORR es casi comparable a la del Pt / C y su durabilidad es aproximadamente 8 veces mayor en comparación con el Pt / C.
El montaje único del TaO X -catalizador de nanopartículas de Pt recubierto en el que las nanopartículas de Pt son estabilizadas dimensionalmente por el TaO poroso X marco podría evitar que las nanopartículas de Pt se agreguen y disuelvan. La actividad de ORR mejorada se atribuye a factores que incluyen una adsorción favorable de O 2 moléculas para 4e-ORR como resultado de un efecto de desbordamiento que puede aliviar el efecto de envenenamiento de las especies de OHad en la superficie de Pt; reducir el pH local en las proximidades de nanopartículas de Pt; e interacción electrónica entre nanopartículas de Pt y TaO X .
Ilustraciones esquemáticas de (a) TaO X -Nanopartícula de Pt tapada dentro de un TaO X estructura, (b) formación de enlaces de Ta con GC y Pt, y compañía 2 adsorción en Pt-TaO X superficie
El TaO X Las nanopartículas de Pt recubiertas tienen una estructura dimensionalmente estable y se espera que sean un electrocatalizador prometedor para ORR en PEFC.
