ACS Catalysis：石墨烯衍生的碳载体提高质子交换膜燃料电池催化剂的稳定性

目前，高效、耐用的质子交换膜燃料电池氧还原反应电催化剂的匮乏仍制约着氢气技术的发展。尽管人们已经开发出基于石墨烯的碳材料作为潜在的解决方案，以取代现有的炭黑（CB）载体；然而，由于其更苛刻的性能，其作为商业解决方案的潜力从未被充分开发。

近日，斯洛文尼亚国家化学研究所Matija Gatalo， Miran Gaberšček，卢布尔雅那大学Boštjan Genorio提出了一种独特的、可实现工业规模的以石墨烯衍生物（GD）为载体的Pt基催化剂的合成方法。

文章要点

1）通过一种创新的方法，研究人员在GDs上获得了高度均匀和高金属负载量的Pt合金（高达60 wt%）金属间化合物催化剂。

2）加速降解测试显示，与CB载体负载的类似物(包括商业基准)相比，GDs载体负载的Pt基催化剂的耐用性更强。此外，结合X射线光电子能谱、俄歇表征和拉曼光谱，观察到碳材料中sp²的含量和结构缺陷与催化剂的耐久性之间存在明显的联系。

3）先进的气体扩散电极结果表明，GD负载的催化剂具有良好的质量活性，如果使用得当，具有达到大电流所需的性能。进一步，所开发的燃料电池显示了创纪录的峰值功率密度。

参考文献

Luka Pavko, et al, Graphene-Derived Carbon Support Boosts Proton Exchange Membrane Fuel Cell Catalyst Stability, ACS Catal. 2022

DOI: 10.1021/acscatal.2c01753

https://doi.org/10.1021/acscatal.2c01753