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Geringe Kosten, hohe Aktivität und langfristige Haltbarkeit sind die Hauptanforderungen für die Kommerzialisierung von Elektrodenkatalysatoren für Brennstoffzellen. Trotz enormer Anstrengungen bleibt die Entwicklung von nicht-Pt-Anoden-Elektrokatalysatoren mit hoher Aktivität und langfristiger Haltbarkeit zu geringen Kosten eine erhebliche technische Herausforderung. Hier berichten wir über einen neuen Typ von Hybrid-Pd/PANI/Pd-Sandwich-strukturiertem Nanoröhrenarray (SNTA), um Formeffekte und synergistische Effekte von Pd-PANI-Verbundstoffen für die Oxidation kleiner organischer Moleküle für direkte Alkoholbrennstoffzellen zu nutzen. Diese synthetisierten Pd/PANI/Pd-SNTAs weisen im Vergleich zu Pd-NTAs und kommerziellen Pd/C-Katalysatoren eine signifikant verbesserte elektrokatalytische Aktivität und Haltbarkeit auf. Die einzigartigen SNTAs bieten schnellen Transport und kurze Diffusionswege für elektroaktive Spezies sowie eine hohe Ausnutzungsrate der Katalysatoren. Neben den Vorteilen der Nanoröhrenarrays sind die verbesserte elektrokatalytische Aktivität und Haltbarkeit insbesondere auf die speziellen Pd/PANI/Pd-sandwichartigen Nanostrukturen zurückzuführen, die zu einer Elektronendelokalisation zwischen Pd-d-Orbitalen und PANI-π-konjugierten Liganden führen und den Elektronentransfer von Pd zu PANI begünstigen.
Wang et al. (Di,) untersuchten diese Frage.