Kürzlich machte das Forscherteam von Deng Tao von der School of Materials Science and Engineering der Shanghai Jiaotong University bedeutende Fortschritte bei der in-situ Flüssigphasenkorrosion von Brennstoffzellen-Nanoelektrokatalysatoren und untersuchte mithilfe des Transmissionselektronenmikroskops den dynamischen Prozess der Brennstoffzellenkorrosion in Echtzeit. Der Inaktivierungsmechanismus des Katalysators bei der Anwendung der elektrokatalytischen Reaktion wurde aufgedeckt, der eine wichtige leitende Bedeutung für die Konstruktion eines Katalysators mit hoher Stabilität hat.
Mit der schnellen Entwicklung von Brennstoffzellen in den letztenJahren besteht ein dringender Bedarf, einen hochaktiven und hochstabilen Brennstoffzellenkatalysatorzu finden.Kraftstoffe mit hoher Aktivität werden jedoch hauptsächlich durch die Verwendungvon aktiven Metallen und Platinlegierungen zur Bildung von binären oder mehrbasigenmetallhaltigen Lösungen oder Kernen gebildet. Die Schalenstruktur, mit dem Fortschritt der elektrokatalytischen Reaktion, wird eine große Anzahl von anhaltender Korrosion der aktiven Metallkomponenten erscheinen, wodurch die optimale Legierungszusammensetzung zerstört wird, was die Reaktivität des Metallkatalysators stark reduziert und die Stabilität des Katalysators ernsthaft beeinflusst. Der Evolutionsprozess und der Mechanismus der Brennstoffzellenkorrosion sind notwendig.
Abb.1 Drei Arten der In-situ-Korrosion von Pd @ Pt-Nanowürfelpartikeln in der TEM-Flüssigphasenumgebung
(a) Keine Mängel (b) Winkelfehler (c) Gesichtsfehler
Abb. 2 Vergleich der Korrosionsraten von drei Pd @ Pt-Nanowürfelpartikeln
Team situ Transmissions-Elektronenmikroskopie, drei verschiedene Echtzeitbeobachtung der Struktur (fehlerfrei, die Winkelfehler, planare Defekte) in der flüssigen Phase Ätzprozess Würfels Pd @ Pt Elektrokatalysatoren. Gefunden Halogen Korrosion und galvanische Korrosion zwei Arten von der Art der Korrosion führt zu Korrosion im Inneren der Teilchen zusammen Pd-Keime aufgelöst wurden und schließlich zu einem Pt kubisches Gehäuse. weitere Studien wiesen darauf hin, dass galvanische Korrosion bevorzugt an den Ecken des unteren einstelligen Bereich mit einer hohen Oberflächenenergie auftritt, durch die Winkel präsentiert Mittenrichtung der langsamen Korrosion; Korrosion durch Halogen-Ionen verursacht wird, Br- umgebende flüssige Umgebung verursachte schnelle Korrosion Richtung entlang des Defekts und seine Beziehung besteht zwischen Wettbewerb Restriktion und galvanischer Korrosion wurde durch die Oberfläche gefunden. Unterdrückungssteuerung Mängel ist diese Art der atomic layer Kern-Schale-elektrischen Schlüssel Katalysators infolge durch die Stabilität verursachte Korrosion zu verbessern, wird die Studie wichtige Bedeutung für die Gestaltung des Brennstoffzellenkatalysators hohe Stabilität aufweist, bis Öffnung eine stabile Katalysatorcharakterisierungstechniken in situ untersucht neue Mittel.