Intermetallische Nanokristalle für die Elektrokatalyse basierend auf Brennstoffzellen

Die Elektrokatalyse bildet die Grundlage für die erneuerbaren elektrochemischen Umwandlungen zur Nachhaltigkeit, die weiter auf metallischen Nanokristallen als entscheidende Elektrokatalysatoren angewiesen ist. Intermetallische Nanokristalle haben sich als wesentlich mit unterschiedlichen Eigenschaften im Vergleich zu ihren ungeordneten Gegenstücken erwiesen und wurden lange Zeit hinsichtlich funktioneller Verbesserungen erforscht. In den letzten Jahren wurden enorme Fortschritte erzielt, mit einem bemerkenswerten Trend zu präziserem Engineering bis auf atomare Ebene und der Untersuchung, die sich in praktischere Membran-Elektroden-Baugruppen (MEA) verlagert, was diese zeitgemäße Überprüfung motiviert. Nach der Behandlung der grundlegenden thermodynamischen und kinetischen Grundlagen diskutieren wir klassische und neueste synthetische Strategien, die nicht nur die Bildung der intermetallischen Phase ermöglichen, sondern auch die rationale Kontrolle anderer katalysebestimmender struktureller Parameter, wie Größe und Morphologie. Wir zeigen auch die aufkommenden intermetallischen Nanomaterialien für potenziell weitere Fortschritte in der Energieelektrokatalyse. Dann diskutieren wir die neuesten Charakterisierungen und repräsentativen intermetallischen Elektrokatalysatoren mit dem Schwerpunkt auf der Sauerstoffreduktionsreaktion, die in einem MEA-Setup bewertet wurde. Wir fassen diese Übersicht zusammen, indem wir bestehende Herausforderungen darlegen und Perspektiven für zukünftige Forschungsrichtungen bieten, um die Anwendung intermetallischer Elektrokatalysatoren für Energieumwandlungen voranzutreiben.