合成用于燃料电池的新型薄膜材料

康奈尔大学的研究人员合成了一种用于燃料电池的新型薄膜催化剂。在3月10日发表于AIP出版社APL材料杂志上的一篇论文中，该团队报告了Bi2Pt2O7烧绿石的首次外延薄膜生长，它可以作为更有效的阴极 - 燃料电池的基本电极组件来自哪个正电流流过提供电力的外部电路。

“到目前为止，研究用于清洁能源应用的薄膜形式的氧气催化剂一直专注于钙钛矿结构氧化物及其结构衍生物，”首席研究员Araceli Gutierrez-Llorente说。“研究较少的立方烧绿石结构是钙钛矿的一种吸引人的替代品，用于燃料电池阴极等应用。”

所讨论的烧绿石 - Bi2Pt2O7 - 先前已成功合成为纳米晶体粉末。与纳米晶粉末相比，外延薄膜实际上可以作为更有效的燃料电池催化剂，但直接生长Bi2Pt2O7需要氧化铂金属 - 这是一个具有挑战性的步骤。

该团队使用脉冲激光沉积来共沉积外延δ-Bi2O3和无序铂。在空气中退火膜迫使铂氧化并促使形成长度约为100纳米的外延Bi2Pt2O7晶体。

“我们的结果提供了目前唯一已知的形成外延Bi2Pt2O7的方法，被认为是最有希望的燃料电池应用氧化物催化剂之一，”Gutierrez-Llorente说。固体氧化物燃料电池的阴极电化学还原氧。Bi2PtO7的缺氧结构使其成为该工艺的理想催化剂。

将材料合成为薄膜而不是散装粉末为燃料电池技术开辟了新的可能性。“在薄膜形式的复合氧化物之间的界面处可以产生大量不能以散装形式获得的惊人特性，”Gutierrez-Llorente说。

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