초록 플래티넘(Pt) 적재량을 줄이는 것은 양성자 교환막 물 전기분해(PEMWE)를 친환경 수소 생산을 위한 대규모 배치에 필수적입니다. 그러나 기존 Pt 기반 촉매의 수소 발생 반응(HER) 활성은 본질적으로 화산 관계에 의해 제한되어 있으며, 이는 성능 개선과 PEMWE의 대규모 적용을 제약합니다. 또한, 상용 탄소 지지 Pt(Pt/C) 촉매는 가혹한 작동 조건에서 Pt 용해 및 이탈에 취약합니다. 여기서는 강한 상호작용을 가진 Pt‐CeZrO4(Pt‐CZO) 클러스터-클러스터 이종구조를 구축하여 이 문제를 해결합니다. 포괄적인 현장 분광 분석 및 이론적 시뮬레이션을 통해, 산성 HER 동안 수소 원자가 Pt 표면에 흡착하고 Pt─O─Ce 인터페이스 사이트로 빠르게 이동하여 결합 및 탈착된다는 것을 보여줍니다. 그 결과 생성된 짧은 경로 수소 전달 경로와 Pt와 CZO 클러스터 간의 강한 전자 결합이 멤브레인 전극 조립체에서 촉매에 뛰어난 활성 및 내구성을 부여하여 1 A cm−2에서 1.60 V의 셀 전압과 1000시간 동안 19.7 µV h−1의 최소 열화 속도를 달성하였으며, 0.1 mg Pt cm−2의 초저 용량으로 PEMWE에서 고성능 음극 촉매로 사용될 가능성이 큽니다.
Zeng et al. (수), 이 질문을 연구했습니다.