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Zusammenfassung Mit dem zunehmenden Verbrauch fossiler Brennstoffe haben Brennstoffzellen mit Protonenaustauschmembran (PEMFCs) beträchtliche Aufmerksamkeit als grüne und nachhaltige Energieumwandlungsgeräte auf sich gezogen. Die langsame Kinetik der kathodischen Sauerstoffreduktionsreaktion (ORR) hat einen wesentlichen Einfluss auf die Leistung von PEMFCs, und obwohl Platin (Pt) die Reaktionsgeschwindigkeit der ORR beschleunigen kann, schränken die Knappheit und die hohen Kosten von Pt-Ressourcen weiterhin die Entwicklung von PEMFCs ein. Daher ist die Entwicklung von kostengünstigen, hochleistungsfähigen ORR-Katalysatoren für die kommerzielle Anwendung und Entwicklung von PEMFCs von wesentlicher Bedeutung. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über den Forschungsfortschritt der Forscher zu Pt-basierten ORR-Katalysatoren in den letzten Jahren, einschließlich Pt/C-Katalysatoren, Pt-basierten Legierungskatalysatoren, Pt-basierten intermetallischen Verbindungen und Pt-basierten Einzelatomkatalysatoren (SACs), mit einem Schwerpunkt auf Pt-basierten Legierungskatalysatoren mit unterschiedlichen Nanostrukturen. Wir beschrieben im Detail die Schwierigkeiten und Lösungen im Forschungsprozess verschiedener ORR-Katalysatoren und erklärten das Prinzip ihrer Aktivitätssteigerung mit der Dichtefunktionaltheorie (DFT). Darüber hinaus wird ein Ausblick auf die Entwicklung von Pt-basierten Katalysatoren gegeben, wobei die Reduzierung der verwendeten Menge an Pt und die Verbesserung der Katalysorleistung die zukünftigen Arbeitsrichtungen darstellen werden.
Zhan et al. (Wed.) untersuchten diese Frage.