認識旋轉環(huán)盤(pán)電極，從現在開(kāi)始吧
2021-07-19
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長(cháng)久以來(lái)，針對質(zhì)子交換膜燃料電池的商業(yè)應用，Pt基催化劑在ORR中的高使用成本是最根本的問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)非貴金屬催化劑顯得尤為重要。而RDE和RRDE技術(shù)是評價(jià)催化劑ORR活性最重要的手段?；诖?，旋轉環(huán)盤(pán)電極裝置穩定持續的性能是保證測量數據可靠的關(guān)鍵。
旋轉環(huán)盤(pán)電極廣泛應用在現代電分析化學(xué)及電極過(guò)程和均相化學(xué)反應的研究，當電極自身旋轉時(shí)，可以使溶液在電極表面進(jìn)行有規律的運動(dòng)（即層流運動(dòng)），并且電極表面擴散層厚度隨轉速的變化而變化。因此，使對流擴散方程得到一個(gè)確切的分解。
該環(huán)盤(pán)電極是一種微型旋轉系統，用于恒定轉速和流體動(dòng)力學(xué)調制旋轉環(huán)盤(pán)的電化學(xué)儀器。一個(gè)短的不銹鋼軸和幾毫米直徑的電極組成了同心圓電極系統，這個(gè)系統即使是在激進(jìn)的調制速率或波形下，也能夠高度精確地旋轉和調制。
在旋轉環(huán)盤(pán)電極實(shí)驗中，該催化劑比可逆氫電有0.82V的半波電勢(E1/2)和0.022mgcm−2負載量，在0.9ViR-free(內阻補償電壓)下的電流密度為0.022Acm−2，在1.0barH2/O2燃料電池測試中的峰值功率密度為0.64Wcm−2，這是目前所報道的非鐵M-N-C陰極最高的燃料電池活性。與此同時(shí)，催化劑在旋轉環(huán)盤(pán)電極（RRDE）和PEMFC中的測試結果表明，在實(shí)現催化劑量產(chǎn)的同時(shí)，其催化活性基本得到了保持。
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