高产率分级多孔Fe-N-C材料富集有效活性位点促进氧还原反应电催化动力学
Abstract
开发高效的过渡金属氧还原反应（ORR）催化剂以替代铂基催化剂，已成为推动燃料电池商业化的关键策略。本文通过简易沉淀-热解法，以血红素作为Fe-NX活性位点的铁源，制备出高效的Fe-N-C氧还原反应催化剂。借助血红素的辅助作用，水相环境中合成的叶状ZIF-8可转化为稳定的三维十二面体结构，显著提升Fe-N-C材料的产率。同时探究了前驱体中血红素负载量及热解温度对最终产物Fe-N-C氧还原催化活性的影响。具体而言，最优Fe100-N-C950催化剂展现出1.054 V（相对于还原性氢电极）的起始电位和0.847 V（相对于还原性氢电极）的半波电位。此外，采用Fe100-N-C950作为阴极催化剂的直接乙醇燃料电池（DEFC）展现出比采用商用Pt-C催化剂的电池更高的功率密度。
Fields of Study & Subjects
Electrocatalysts for Energy Conversion
Catalytic Processes in Materials Science
CO2 Reduction Techniques and Catalysts
Publication details
- Journal / source
- Scientia Sinica Technologica
- Publication date
- 1 February 2026
- Language
- EN