碳基Pt@Co多层次复合催化阴极海水介质电催化氧还原行为研究

以碳布为基体将室温原位生长、高温碳化处理与电沉积方法相结合,制备出具有高活性的铂@钴@氮碳(Pt@Co-N-C@CC)复合材料,研究了这种多层级复合催化阴极材料在海水介质中的电催化氧还原性能。结果表明,这种复合材料具有底层微孔Co-N-C、表层Pt纳米簇的多层次包覆结构,其中ZIF8/ZIF67混合碳化底层提供铂负载位点,有利于Pt纳米颗粒的附着生长,提高了Pt纳米颗粒的分散性。与商业Pt/C催化剂(-0.028 V和-0.401 V vs.Ag/AgCl)相比,Pt@Co-N-C@CC复合材料的氧还原性能较高,其氧还原起始电位和半波电位分别0.075 V和-0.156 V(vs.Ag/AgCl);与Mg组装的电池,Pt@Co-N-C@CC在5 mA/cm^(2)下的恒流放电电压高于0.8 V,最大功率密度达到7.6 mW/cm^(2)。这种金属有机骨架ZIF8/67衍生的Co-N-C结构与纳米Pt复合,有利于提高Pt的催化活性和抗Cl-毒化。