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【24h】

Electrochemical oxidation of sodium borohydride on carbon supported Pt-Zn nanoparticle bimetallic catalyst and its implications to direct borohydride-hydrogen peroxide fuel cell

机译：碳载Pt-Zn纳米颗粒双金属催化剂上硼氢化钠的电化学氧化及其对直接硼氢化物-过氧化氢燃料电池的影响

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Carbon supported Pt-Zn bimetallic nanoparticle electrocatalysts (Pt-Zn/C) are facilely prepared by a modified NaBH4 reduction method in aqueous solution at room temperature and investigated as alternative anode catalysts for direct borohydride-hydrogen peroxide fuel cell (DBHFC). The physical and electrochemical properties of the as-prepared nanospherical electrocatalysts are investigated by transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), cyclic voltammetry (CV), chronoamperometry (CA) and fuel cell test. Based on results of TEM and XRD, the Pt-Zn nanoparticles show average particle size of approximately 2.5nm on the carbon surface. The fundamental electrochemical results show that the Pt-Zn/C catalysts exhibit much higher catalytic activity and stability for the direct oxidation of BH4 than Pt/C catalyst since Pt atoms are partly substituted by Zn atoms in Pt-Zn catalyst. Among various Pt-Zn catalysts with different compositions, the Pt67Zn33/C catalyst presents the highest catalytic activity for BH4 electrooxidation. The DBHFC using Pt67Zn33/C as anode catalyst and Pt/C as cathode catalyst obtains the maximum power density as high as 79.9mWcm(-2) at 79.5mAcm(-2) and 25 degrees C. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
机译：碳负载的Pt-Zn双金属纳米粒子电催化剂（Pt-Zn / C）是在室温下通过改良的NaBH4还原方法在水溶液中轻松制备的，并被研究用作直接硼氢化物-过氧化氢燃料电池（DBHFC）的替代阳极催化剂。通过透射电子显微镜（TEM），X射线衍射（XRD），X射线光电子能谱（XPS），循环伏安法（CV），计时电流法（CA）和透射电子显微镜（TEM）研究了所制备的纳米球形电催化剂的物理和电化学性质。燃料电池测试。根据TEM和XRD的结果，Pt-Zn纳米颗粒在碳表面上显示出约2.5nm的平均粒径。电化学的基本结果表明，由于Pt原子被Pt-Zn催化剂中的Zn原子部分取代，因此Pt-Zn / C催化剂对BH4的直接氧化具有比Pt / C催化剂更高的催化活性和稳定性。在具有不同组成的各种Pt-Zn催化剂中，Pt67Zn33 / C催化剂对BH4电氧化具有最高的催化活性。使用Pt67Zn33 / C作为阳极催化剂和Pt / C作为阴极催化剂的DBHFC在79.5mAcm（-2）和25摄氏度下获得的最大功率密度高达79.9mWcm（-2）。（C）2015 Elsevier Ltd.全部版权所有。

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