开发高效、抗CO中毒的非贵金属氢氧化催化剂(HOR),对于质子交换膜燃料电池的广泛应用具有重要意义。这里，通过电化学重构方法合成了WC/WO2-WO3纳米片异质结构，其显示出显著增强的HOR电催化活性，和优异的CO耐受性。具体来讲，最初合成的WC/WO2八面体纳米粒子在电化学重构过程中经过原位表面氧化和剥离，导致WO3原位形成，同时纳米粒子形貌转变为纳米片结构，这重构过程促使其HOR性能提高了7倍，当其作为阳极催化剂组装的单个燃料电池时，实现了200 mW cm-2的功率密度。原位形成的WO3促进了质子转移和氢氧化，使得H2在WC上的吸附与活化动力学得以优化，同时也加速了WO2–WO3表面上的H⁺脱附动力学，三者的协同造就了如此优异的HOR性能。
 
 
Figure 1. （a）电化学重构合成WC/WO2–WO3纳米片异质结构的示意图。（b-d）扫描电镜、透射电镜和HRTEM图像以及相应的快速傅里叶变换图像。
 
 
Figure 2. (a) XRD图谱，(b) W 4f，(c) O 1s和(d) C 1s XPS光谱，以及相应的(e)W L3-边缘XANES光谱和(f)R-空间中的EXAFS光谱。
 
 
Figure 3. (a) CV曲线。 (b)在1600 rpm转速下的LSV曲线。(c) WC/WO2-After-10和商业20 wt% Pt/C的CV曲线。(d)WC/WO2-After-10循环10 000次前后的CV曲线和（e）相应的LSV曲线。（f）原始WC/WO2和WC/WO2-After-10的交流阻抗曲线。(g)CO耐受性评估。（h）质子交换膜燃料电池(PEMFC)的主要结构示意图。(i)功率密度和i-V曲线。
 
  
Figure 4. 原位电化学重构的WC/WO2–WO3的示意图，以及提高HOR性能的相应机制。
  
      该研究工作由中科院上海硅酸盐研究所Xiangzhi Cui和Jianlin Shi课题组于2021年发表在Journal of Materials Chemistry A期刊上。原文：An electrochemically reconstructed WC/WO2–WO3heterostructure as a highly efficient hydrogen oxidation electrocatalyst。

转自《石墨烯研究》公众号