離子液體在提高燃料電池催化劑反應活性和耐久性方麵的作用

據國外媒體報道：離子液體（Ionic liquids, ILs）dexiangguanyanjiubiaomingqijubeiqianlichengweicuihuacengzhongdetianjiaji，jiakuaizhizijiaohuanmoranliaodianchideyanghuahaiyuanfanying。raner，xuyaoduiliziyetizaifuzadecuihuajicengzhongbanyandejiaose
，tebieshizaimodianjishijiyunxinghuanjingzhongdezuoyongyoujibendelejie
，yibianhelishejigaonaijiuxing
、高活性的鉑基催化劑。

圖1離子液體對碳載體孔隙結構中質子和氧氣傳輸行為的影響

近日，美國加州大學Iryna V. Zenyuk課ke題ti組zu探tan索suo了le三san種zhong咪mi唑zuo衍yan生sheng的de離li子zi液ye體ti
，其qi具ju備bei高gao質zhi子zi導dao電dian性xing和he高gao氧yang溶rong解jie度du等deng特te性xing，並bing將jiang它ta們men加jia入ru到dao了le高gao表biao麵mian積ji的de炭tan黑hei載zai體ti中zhong。揭jie示shi了le經jing過guo離li子zi液ye體ti改gai性xing的de催cui化hua劑ji的de物wu理li性xing質zhi和he電dian化hua學xue性xing能neng之zhi間jian的de相xiang關guan性xing，為wei離li子zi液ye體ti在zai改gai變bian催cui化hua劑ji層ceng界jie麵mian親qin水shui性xing/疏水性相互作用方麵的作用提供了直接證據。相關論文已發表在國際知名雜質Nature communications上。

通過優化界麵設計得到的催化劑在H₂/O₂測試條件下，0.9 V電壓下的質量活性達到了347 A g⁻¹_Pt，在測試背壓為1.5 bar 的H₂/air條件下
，功率密度為0.909 W cm⁻²。在0.8 A cm⁻²的電流密度運行條件下

，經過3萬圈加速應力測試循環後
，電壓僅下降了0.11 V。這種性能歸功於離子液體的加入, 使得埋在孔內的鉑能夠與氧氣和質子接觸發揮催化活性，從而大幅提高鉑的利用率。

論文下載鏈接如下：

https://www.nature.com/articles/s41467-022-33895-5