В последнее время исследовательская группа Дэн Тао из Школы материаловедения и инженерии Шанхая Университета Цзяотун добилась значительного прогресса в жидкой фазе коррозии наноэлектрокатализаторов на топливных элементах. Команда использовала просвечивающие электронные микроскопы для изучения динамического процесса коррозии топливных элементов в реальном времени. Выявлен механизм инактивации катализатора при применении электрокаталитической реакции, который имеет важное руководящее значение для разработки катализатора с высокой степенью стабильности.
С быстрым развитием топливных элементов в последние годы существует настоятельная необходимость найти катализатор топливных элементов с высокой активностью и высокой стабильностью. Однако высокоактивные катализаторы в основном образуются путем легирования активных металлов платиной с образованием металлических бинарных или многоосновных твердых растворов или ядер. Структура оболочки с прогрессом электрокаталитической реакции проявляет большое количество стойкой коррозии активных металлических компонентов, что приводит к разрушению оптимального состава сплава, что значительно снижает реакционную способность металлического катализатора, что серьезно сказывается на стабильности катализатора, что делает исследования Необходимы эволюционный процесс и механизм коррозии топливных элементов.
Рис.1 Три вида коррозии на месте частиц нанотрубки Pd @ Pt в среде жидкой фазы ТЕА
(a) Отсутствие дефектов (b) Угловые дефекты (c) Лицевые дефекты
Рисунок 2 Сравнение скоростей коррозии трех частиц наночастицы Pd @ Pt
Команда использовала in-situ трансмиссионную электронную микроскопию для наблюдения коррозионного процесса Pd @ Pt кубических электрокатализаторов в трех различных структурах (без дефектов, угловых дефектов и дефектов поверхности) в жидкой фазе в реальном времени. Были найдены исследования гальванической и галогенной коррозии. Оба режима коррозии приводят к коррозионному растворению ядра Pd внутри частиц и образованию кубической оболочки Pt. Дальнейшие исследования показали, что гальваническая коррозия предпочтительно происходит в углах нижней поверхностной энергии на нижней поверхности координационного угла. Медленная эрозия в направлении центра, галогенная коррозия - это быстрая коррозия вдоль направления дефектов, вызванного Br-средами в окружающей среде в жидкой фазе, и между ним и гальванической коррозией существует конкуренция и ограничение. Дефектный контроль ингибирования является ключом к улучшению стабильности таких электрокатализаторов с атомным слоем из ядра и оболочки из-за коррозии. Это исследование имеет важное руководящее значение для разработки катализаторов с высокой стабильностью топливных элементов и открывает применение методов определения характеристик на месте для изучения стабильности катализатора. Сексуальные новые средства.