据国外媒体报道，美国和中国的研究人员开发出了一种催化剂，解决了长期以来直接乙醇燃料电池(DEFC)的三个关键问题:效率低、催化材料成本高以及电池内的有化学反应。这为推广由直接乙醇燃料电池驱动的清洁汽车开辟了道路。
(来源:俄勒冈州立大学)
由中佛罗里达大学、俄勒冈州立大学、匹兹堡大学和中国南方科技大学的研究人员组成的团队发现，将氟原子放入钯-氮-碳催化剂中具有许多积极作用，包括保持高功率密集型电池稳定近6000小时。
最近，在许多“慢”新兴电催化体系中，局部配位环境(LCE)被证明在促进反应动力学中起着重要作用。例如，高能直接乙醇燃料电池(DEFC)的广泛应用受到“缓慢的”12电子乙醇氧化反应(EOR)和4电子氧还原反应(ORR)的阻碍。
经典的设计是通过在导电碳载体中嵌入金属-氮(OM-N)活性基团来改善ORR动力学，从而形成M-N-C配位。其他杂原子(X=P、S、B等。)也嵌入碳载体中，形成M-X-C配位以提高ORR动力学，这很可能是通过原子之间的协同作用进行的。LCE被认为是低维催化剂如单原子中心催化剂的重要调节剂，因为它对LCE高度敏感。然而，如何在大规模催化剂(纳米材料和商业材料)中实现LCE概念的基本问题仍然没有解决。EOR的前提条件是至少有三个连续的原子站点，这使得监管LCE更加困难。
因此，研究人员设计了有效的策略来调控LCE，并在M/X-C催化剂中创建催化性的M-X基团，并在其中引入F配位来削弱C-X键，并将X原子驱动到金属位点。特别是，经典的PD/N–C被用作模型催化剂来验证概念和探索潜在材料的化学特性，因为它对EOR和奥尔具有双重功能。实践证明，这种策略对于调节其它PD/X–C(X = P，S，B)和工业催化剂(Pd/C和Pt/C)的LCE也是有效和普遍的。
研究人员正在筹集资金，为便携式设备和车辆开发DEFC单元原型。如果成功，商业设备可以在五年内推出。
研究人员表示，第一辆由乙醇燃料电池驱动的汽车是在2007年开发的。但由于DEFC效率低、催化剂成本高、燃料电池中反应产生的一氧化碳可能导致催化剂中等原因，这类汽车的深入发展明显滞后。为了解决这些问题，研究团队开发了一种高性能的钯合金催化剂，比目前的钯基催化剂使用更少的贵金属。
该团队证明，在钯-氮-碳催化剂中引入氟原子可以改变钯周围的环境，从而提高电池中两个重要反应的活性和持久性，包括乙醇氧化和氧还原。阿贡先进同步加速器的x射线光谱表征表明，氟原子的引入可以创造更富氮的钯表面，从而促进催化过程。通过抑制钯迁移和减少碳腐蚀，提高了耐久性。据国外媒体报道，美国和中国的研究人员开发出了一种催化剂，解决了长期以来直接乙醇燃料电池(DEFC)的三个关键问题:效率低、催化材料成本高以及电池内的有化学反应。这为推广由直接乙醇燃料电池驱动的清洁汽车开辟了道路。
(来源:俄勒冈州立大学)
由中佛罗里达大学、俄勒冈州立大学、匹兹堡大学和中国南方科技大学的研究人员组成的团队发现，将氟原子放入钯-氮-碳催化剂中具有许多积极作用，包括保持高功率密集型电池稳定近6000小时。
最近，在许多“慢”新兴电催化体系中，局部配位环境(LCE)被证明在促进反应动力学中起着重要作用。例如……“慢”的12电子乙醇氧化反应(EOR)和4电子氧还原反应(ORR)阻碍了高能直接乙醇燃料电池(DEFC)的广泛应用。
经典的设计是通过在导电碳载体中嵌入金属-氮(OM-N)活性基团来改善ORR动力学，从而形成M-N-C配位。其他杂原子(X=P、S、B等。)也嵌入碳载体中，形成M-X-C配位以提高ORR动力学，这很可能是通过原子之间的协同作用进行的。LCE被认为是低维催化剂如单原子中心催化剂的重要调节剂，因为它对LCE高度敏感。然而，如何在大规模催化剂(纳米材料和商业材料)中实现LCE概念的基本问题仍然没有解决。EOR的前提条件是至少有三个连续的原子站点，这使得监管LCE更加困难。
因此，研究人员设计了有效的策略来调控LCE，并在M/X-C催化剂中创建催化性的M-X基团，并在其中引入F配位来削弱C-X键，并将X原子驱动到金属位点。特别是，经典的PD/N–C被用作模型催化剂来验证概念和探索潜在材料的化学特性，因为它对EOR和奥尔具有双重功能。实践证明，这种策略对于调节其它PD/X–C(X = P，S，B)和工业催化剂(Pd/C和Pt/C)的LCE也是有效和普遍的。
研究人员正在筹集资金，为便携式设备和车辆开发DEFC单元原型。如果成功，商业设备可以在五年内推出。
研究人员表示，第一辆由乙醇燃料电池驱动的汽车是在2007年开发的。但由于DEFC效率低、催化剂成本高、燃料电池中反应产生的一氧化碳可能导致催化剂中等原因，这类汽车的深入发展明显滞后。为了解决这些问题，研究团队开发了一种高性能的钯合金催化剂，比目前的钯基催化剂使用更少的贵金属。
该团队证明，在钯-氮-碳催化剂中引入氟原子可以改变钯周围的环境，从而提高电池中两个重要反应的活性和持久性，包括乙醇氧化和氧还原。阿贡先进同步加速器的x射线光谱表征表明，氟原子的引入可以创造更富氮的钯表面，从而促进催化过程。通过抑制钯迁移和减少碳腐蚀，提高了耐久性。
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