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Platinfreie Nanomaterialien für die Sauerstoffreduktion

Abstract

Der Ersatz von Platin (Pt) durch billigere, unedle Elemente in Elektrokatalysatoren für die Sauerstoffreduktionsreaktion (ORR) ist für die Entwicklung nachhaltiger, leistungsfähiger Brennstoffzellen zur Energieumwandlung von größtem Interesse. Platinfreie Materialien bergen jedoch eine Reihe von Herausforderungen, wie eine geringe intrinsische katalytische Aktivität, eine begrenzte Zahl aktiver Zentren und schlechte Stofftransporteigenschaften. Jüngste Fortschritte in den Materialwissenschaften und der Nanotechnologie ermöglichen nun ein rationales Design von neuen Materialien mit unedlen Elementen mit optimierter Zusammensetzung und präziser Nanostruktur. Dies eröffnet neue Möglichkeiten zur Verbesserung der ORR‐Leistung auf molekularer Ebene. Dieser Aufsatz beleuchtet die aktuellen Durchbrüche bei der Entwicklung von Nanokatalysatoren für die ORR.

Preiswerte Katalysatoren für die Sauerstoffreduktion, deren Leistung dem klassischen Pt‐Katalysator nahekommt, werden intensiv erforscht, um katalytische Aktivität, Stabilität und Selektivität optimieren zu können. Dieser Aufsatz beleuchtet die jüngsten Entwicklung bei platin‐ und metallfreien Nanomaterialien mit hochentwickelten Strukturen für eine verbesserte ORR‐Katalyse.

Autoren:   Wei Xia, Asif Mahmood, Zibin Liang, Ruqiang Zou, Shaojun Guo
Journal:   Angewandte Chemie
Jahrgang:   2015
Seiten:   n/a
DOI:   10.1002/ange.201504830
Erscheinungsdatum:   14.12.2015
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