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首页> 外文期刊>Advanced energy materials >3D Hierarchical Core-Shell Nanostructured Arrays on Carbon Fibers as Catalysts for Direct Urea Fuel Cells
【24h】

3D Hierarchical Core-Shell Nanostructured Arrays on Carbon Fibers as Catalysts for Direct Urea Fuel Cells

机译：碳纤维上的3D分层核-壳纳米结构阵列作为直接尿素燃料电池的催化剂

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Bifunctional cobalt oxide (Co3O4) nanowire catalysts grown on carbon cloth (CC) fibers and their modification with nickel oxide (NiO) and manganese dioxide (MnO2) to produce core-shell nanoarchitectures are explored as catalysts for urea oxidation reaction and oxygen reduction reaction in direct urea fuel cells (DUFC). Based on a systematic electrochemical characterization of the catalyst, the as-developed core-shell nanoarchitectures are optimized toward DUFC performance. Under alkaline conditions with an anion exchange membrane, the DUFC with a cell configuration of Co3O4@NiO(1:2)/CC(a vertical bar c)Co3O4@MnO2(1:2)/CC exhibits a maximum power density of 33.8 mW cm(-2) with excellent durability for 120 h without any performance loss. Furthermore, the DUFC exhibits a maximum power density of 23.2 mW cm(-2) with human urine as a fuel. These findings offer an approach to convert human waste into treasure.
机译：碳纤维（CC）纤维上生长的双功能氧化钴（Co3O4）纳米线催化剂及其用氧化镍（NiO）和二氧化锰（MnO2）改性以生产核-壳纳米结构的研究被用作尿素氧化反应和氧还原反应的催化剂。直接尿素燃料电池（DUFC）。基于催化剂的系统电化学表征，已开发的核-壳纳米结构针对DUFC性能进行了优化。在带有阴离子交换膜的碱性条件下，单元结构为Co3O4 @ NiO（1：2）/ CC（竖线c）Co3O4 @ MnO2（1：2）/ CC的DUFC的最大功率密度为33.8 mW cm（-2）具有120小时的出色耐久性，而不会损失任何性能。此外，以人尿为燃料，DUFC的最大功率密度为23.2 mW cm（-2）。这些发现提供了一种将人类废物转化为财富的方法。

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