Ancoragem Termostável de Telúrio Permitindo Robustez Térmica e Eletroquímica para Catalisadores de Células a Combustível Intermetálicos Pt3Co

Resumo Nanopartículas intermetálicas (i‐NPs) baseadas em Pt altamente ativas, carregadas em suportes estáveis, despertaram interesse considerável como catalisadores promissores para a reação de redução de oxigênio (ORR) em células a combustível de membrana de troca de prótons (PEMFCs). Neste trabalho, o telúrio (Te) termostável é depositado em vapor sobre carbono condutor comercial para ancorar i‐NPs de Pt 3 Co sintetizados em alta temperatura. Caracterização avançada e cálculos da teoria do funcional de densidade (DFT) demonstram que a energia de ligação do Pt 4f e Co 2p se desloca positivamente em 0,12 e 0,95 eV após a introdução do Te no suporte de carbono, promovendo a formação de ligações Pt─Te, que aprimoram as interações metal-suporte (MSIs) em Pt 3 Co/Te‐C (com uma energia de ligação mais negativa de −10,28 eV). O tamanho médio das i‐NPs de Pt 3 Co bem dispersas (≈3,9 nm) em Te─C é consideravelmente menor do que o das i‐NPs de Pt 3 Co (≈9,1 nm) em carbono comercial. A atividade específica de Pt 3 Co/Te‐C diminui em apenas 1,5% após 100.000 ciclos ultra-longos acelerados por voltagem, enquanto a morfologia permanece quase inalterada. A montagem do eletrodo de membrana utilizando Pt 3 Co/Te‐C como cátodo demonstra atividade impressionante (densidade de potência de 2,32 W cm −2 @4 A cm −2 e atividade de massa de 0,50 A mg Pt −1 @0,9 V) e robustez (perda de atividade de massa@0,9 V de 26% após 30.000 ciclos com estrutura ordenada L1 2 intacta) em operação H 2 –O 2, superando significativamente os requisitos do DOE 2025.