L'un des défis de la commercialisation des piles à combustible à électrolyte polymère (PEFC) est le développement de nouveaux catalyseurs cathodiques pour la réaction de réduction de l'oxygène (ORR) qui présentent une activité et une durabilité supérieures à celles des catalyseurs conventionnels au platine (Pt) (Pt/C).

Ici, Zaenal Awaludin, Takeo Ohsaka, et ses collègues du Département de chimie électronique rapportent le développement de TaO X (oxyde de tantale) nanoparticules de Pt coiffées de nanoparticules (Pt/TaO X ) qui possèdent une activité et une durabilité supérieures à celles d'un catalyseur au Pt seul.

Le catalyseur Pt/TaOx a une structure unique comprenant des nanoparticules de Pt coiffées de TaOx. Les structures Pt/TaOx ont été préparées par électrodéposition de nanoparticules de TaOx suivies de nanoparticules de Pt sur des électrodes de carbone vitreux (GC).

La surface électrochimiquement active (ECAS) du TaO X le catalyseur de nanoparticules de Pt coiffé est environ un quart de celui du Pt/C , mais son activité ORR est presque comparable à celle du Pt/C et sa durabilité est environ 8 fois supérieure à celle du Pt/C.

L'assemblage unique du TaO X -catalyseur à nanoparticules de Pt coiffé dans lequel les nanoparticules de Pt sont stabilisées dimensionnellement par le TaO poreux X cadre pourrait empêcher l'agrégation et la dissolution des nanoparticules de Pt. L'augmentation de l'activité ORR est attribuée à des facteurs qui incluent une adsorption favorable d'O 2 molécules pour le 4e-ORR en raison d'un effet de débordement qui peut atténuer l'effet d'empoisonnement des espèces OHad sur la surface du Pt ; abaisser le pH local au voisinage des nanoparticules de Pt; et interaction électronique entre les nanoparticules de Pt et le TaO X .

Le TaO X Les nanoparticules de Pt coiffées ont une structure dimensionnellement stable et devraient être un électrocatalyseur prometteur pour l'ORR dans les PEFC.