Pt-Richcore/Sn-Richsubsurface/Ptskinナノキューブはエタノール酸化反応のための非常に活性で安定した電極触媒として機能する

直接エタノール燃料電池は、ポータブル、モバイル、及び定置型の電力用途において最も有望な電気化学エネルギー変換デバイスの一つです。しかし、より効率的で安定し、かつ低コストの電極触媒がまだ必要とされています。興味深いことに、エタノール酸化反応に対する電極触媒の電気化学的性能は、構造的および組成的感受性と制御の利点を利用することで顕著に向上することができます。ここでは、立方体状のPt-Snナノ粒子の合成、特性評価、及び電気化学的挙動について説明します。立方体状のPt-Snナノ粒子の電気化学的活性は、未成形のPt-Snナノ粒子と比べて約3倍、高く、Ptナノキューブと比較して6倍高いことが分かりました。加えて、安定性テストにより、電極触媒は5000回のポテンシャルサイクル後もその形状を保持し、カーボンサポート上で良好に分散していることが示されましたが、立方体（純粋な）Pt触媒は、同様の安定性試験プロトコルの後にナノ粒子の著しい凝集を示しました。STEM-EELSによるナノ粒子内の元素分布の詳細な分析は、Snが外側のシェルから溶解し、約0.5 nmのPtスキンを形成することを示しました。この特定の原子組成プロファイルは、Ptリッチコア、Snリッチ亜表面層、およびPtスキン表面構造を持っており、高い活性と安定性の要因となっています。