N掺杂多孔碳负载Co4S3的制备及其电化学氧还原反应催化性能研究

• 作者: 全桂英 方伟光 田冬 李莉
• 来源期刊: 化学研究与应用
• 关键词: 花粉前驱体 Co4 S3/PC ORR 高性能 电催剂
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Academic Papers
• 页码范围: 1293-1302
• 页数: 10页
• 分类号: O614.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1656.2021.07.012

摘要

近年来,高能量密度、清洁环保的燃料电池发展迅速,作为汽车动力电源、穿戴电源展现出重要的潜力.然而,由于燃料电池在放电时,阴极发生的氧还原反应(ORR)存在很高的过电位和缓慢的动力学过程,亟需高性能廉价的电催化剂以提高电池效率.本文以处理后的油菜花粉为前驱体,通过水热、硫化、退火工艺制备了一种N掺杂多孔碳负载Co4 S3纳米颗粒复合材料(Co4 S3/PC).Co4 S3/PC表现出优异的ORR催化性能:其催化起始电位为0.96 V,半波电位为0.80 V,极限电流为5.03 mA·cm-2,接近商业Pt/C催化剂的催化活性.同时Co4 S3/PC还具备持久的催化稳定性:循环5000次后,催化ORR反应极限电流仍保持95.8％.这种源于生物质的复合材料为制备燃料电池阴极催化剂提供了一种低成本方案.