纳米AuPd/C催化剂在直接NaBH4-H2O2燃料电池中的优异性能

"AuPd/C作为直接NaBH4-H2O2燃料电池阳极催化剂的性能 (2011年)" 这篇论文探讨了AuPd/C纳米粒子在直接NaBH4-H2O2燃料电池（DBHFC）中作为阳极催化剂的应用。NaBH4-H2O2燃料电池是一种具有潜力的清洁能源技术，因为它能将化学能直接转化为电能，而副产品仅为水，符合环保要求。研究人员通过浸渍还原法合成不同比例的AuPd/C纳米粒子，并对其结构和形貌进行了详细分析。 利用X线衍射仪（XRD）和透射电镜（TEM）的分析结果显示，这些催化剂都呈现出面心立方结构。在AuPd/C催化剂中，纳米合金粒子的平均粒径约为5纳米，这比纯Au/C催化剂中的纳米Au粒子更小且分布更为均匀。这种小粒径和均匀分散有助于提高催化活性，因为更小的颗粒提供了更大的表面积，增加了反应位点。 电化学测试在CHI660a电化学工作站上进行，结果表明，AuPd/C催化剂相对于Au/C催化剂显著提升了NaBH4的电氧化催化活性。具体表现为Au/C的峰电流密度为25.05mA/cm²，而AuPd/C催化剂表现出更高的活性。这种提升对于燃料电池的性能至关重要，因为它直接影响到电池的放电效率和能量转换能力。 进一步的研究中，研究人员构建了以AuPd/C为阳极催化剂，Au/C为阴极催化剂的DBHFC。实验结果显示，当阳极催化剂选用Au1Pd2/C时，燃料电池表现出优异的性能。在特定条件下，如温度为60℃，NaBH4浓度为1mol/L，燃料电池的最大功率密度达到了114.6mW/cm²。这一数值是衡量燃料电池性能的重要指标，较高的功率密度意味着电池能够提供更大的电能输出。 关键词涵盖了直接NaBH4-H2O2燃料电池的基本原理、AuPd/C催化剂的设计与制备、纳米粒子的特性以及其在阳极催化中的作用。这项研究为开发高效、环保的燃料电池催化剂提供了新的思路，对于推动清洁能源技术的发展具有重要意义。