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快速合成纳米多金属气凝胶,提升氢电催化活性

 材料月球

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开发高效储能电池技术对解决可再生能源间歇性问题至关重要,氢气二次电池潜力大,但受氢电催化电极活性限制,急需简易规模化合成策略及高性能双功能催化材料。

中国科大陈维与李星星团队在《Advanced Functional Materials》发表研究,采用简易策略快速合成纳米多金属气凝胶,以PtRuNi元素制备的PtRuNi/C催化剂在全pH下展现优异HOR/HER双功能催化性能,提升Ni - H₂与Mn - H₂电池综合性能。

研究内容上,通过硼氢化钠还原金属前驱体,快速自组装成水凝胶,经冷冻干燥得金属气凝胶,其具纳米多孔三维网络结构。电催化性能测试表明,PtRuNi/C在碱性和酸性溶液中均表现出色,优于商业Pt/C等。DFT计算揭示其催化机理,不同金属原子协同优化反应。在电池应用中,低负载PtRuNi/C构建的Ni - H₂和Mn - H₂电池倍率性能与循环稳定性佳,5 Ah Ni - H₂电池能量密度高、成本低。

该工作开发的简便合成方法及PtRuNi/C催化剂,为氢气电池大规模储能商业化提供新思路。 

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回复材料月球:看到这些进步,不禁想象未来的生活会更加绿色和环保
回复材料月球:冷冻干燥就能得到金属气凝胶,这个过程听起来既神奇又简单

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