李有康,陈旭,齐悦彤,李家慧
收稿日期:2026-03-04
修回日期:2026-05-06
网络首发:2026-05-06
发布日期:2026-05-06
通讯作者:
陈旭
E-mail:chenxu@mail.buct.edu.cn
基金资助:LI Youkang, LI Jiahui, QI Yuetong, CHEN Xu*
Received:2026-03-04
Revised:2026-05-06
Online First:2026-05-06
Published:2026-05-06
Supported by:摘要: 本研究以渣油作为前驱体,合成了一种富含π电子的氮掺杂多孔碳载体(NPPC),并将其负载PtCoNiFeCu高熵金属间化合物(HEI)用于氧还原反应(ORR).通过NPPC与Pt金属之间强烈的d-π相互作用,结合载体的物理限域效应,成功将高熵纳米颗粒的平均粒径严格控制在2.30 nm,极大化了活性位点的暴露.同时,该相互作用还在合金内部诱导产生了显著的压缩晶格应变(2.3%),从而优化了金属d轨道电荷分布,并调节了氧中间体的吸附能,从而极大提升了催化剂的ORR性能.实验结果表明,所制备的PtFeCoNiCuHEI/NPPC催化剂的质量活性(MA)高达2.07 A mgPt-1,约为商业Pt/C的14倍.在30k次加速耐久性测试(ADT)后,其质量活性保留率仍高达87%.此外,该催化剂在H2-air质子交换膜燃料电池(PEMFC)中以0.1 mg cm-2的阴极铂负载量实现了1.03 W cm-2的超高峰值功率密度,且在30k圈循环后,功率损耗仅为10%.本研究为制备高活性、长寿命的质子交换膜燃料电池催化剂提供了一种简单有效的方法.
中图分类号:
TrendMD:
李有康 陈旭 齐悦彤 李家慧. 渣油衍生碳载PtCoNiFeCu高熵金属间化合物催化剂用于提升质子交换膜燃料电池性能研究. 高等学校化学学报, doi: 10.7503/cjcu20260090.
LI Youkang, LI Jiahui, QI Yuetong, CHEN Xu. PtCoNiFeCu High-Entropy Intermetallics Supported on Petroleum Residue-Derived Carbon for Enhanced Proton Exchange Membrane Fuel Cell Performance. Chem. J. Chinese Universities, doi: 10.7503/cjcu20260090.
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