使用rto支持的pt - iro2负载固定极性单元再生燃料电池进行双向能源和燃料生产( Bidirectional energy & fuel production using RTO-supported-Pt–IrO2 loaded fixed polarity unitized regenerative fuel cells )

Pralay Gayen Xinquan Liu Cheng He Sulay Saha Vijay K. Ramani

固定极性单元化再生燃料电池（FP-URFCs）是一种自放电小、能量密度高、启动/关闭动态快、循环寿命长的能量转换与燃料生产相结合的装置。我们合成了一种双功能Pt-IrO2/RTO（Ruthenium-Titanium mixed oxide）电催化剂,其中IrO2/RTO作为OER电催化剂,在其上沉积了HOR活性Pt电催化剂。Pt-IrO2/RTO具有较高的OER（10 mA cm2=0.26±0.01 V,i=67±1.9 mA cm2（0.32 V时）和HOR（2.5 mA cm2=0.01 V时,在0.1V时,i=2.78±0.11mA cm2,与基准的OER(RuO2,10mA cm2=0.42±0.03V,0.32V时i=3.1±0.2mA cm2；IrO2,10mA cm2=0.33±0.02V,0.32V时i=10.2±0.2mA cm2）和HOR（Pt/C,2.5mA cm2=0.05V,0.1V时i=2.58±0.08mA cm2,0.1V对RHE）电催化剂相比,活性和稳定性较高。与IrO2/RTO和RTO相比，Pt-IrO2/RTO显示出更高的双官能HOR/OER活性，这是通过增强活性中心密度和良好的电子相互作用（增加Ru和Ir的金属氧化态）的综合作用实现的。IrO2在Pt-IrO2/RTO中的沉积通过降低RTO载体的溶解而导致高稳定性，如ICP-MS所证实的那样。以Pt-IrO2/RTO和Pt/C为阳极和阴极的FP-URFC在1.8V和0.9V条件下的质量比活度分别为1050±22A·g1和20±2A·g1。FP-URFC在1 a cm2时显示出40.2%的往返效率,两个电极上的铂负载都很低。因此，以Pt-IrO2/RTO作为HOR/OER双功能电催化剂的FP-URFCs在高效、经济的双向能源和燃料生产方面具有重要的潜力。

SciDown文献求助系统（解决99%问题） Public Download RSC publishing