离子液体阳离子特性对铂基氧还原电催化剂性能的影响

离子液体(ILs)改性固体催化剂是一种构筑高效电催化界面的方法。为了研究ILs阳离子在催化剂中Pt表面对燃料电池中氧还原反应(ORR)性能的影响，本研究自主合成了两种疏水质子型ILs ([EIM][NTf₂],[BIM][NTf₂])和两种疏水非质子型ILs([EMIM][NTf₂],[BMIM][NTf₂])，并对商业化Pt/C进行改性。在本研究采用的咪唑类疏水ILs中，质子型ILs改性催化剂的ORR活性均高于非质子型ILs改性催化剂，其中，由1-丁基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺改性后的催化剂([BIM][NTf₂]@Pt/C)活性最高。在酸性半电池中ORR半波电位高达0.913 V (vs. RHE)，质量活性提升至商业化Pt/C的1.73倍，比活性提升至商业化Pt/C的3倍，同时达到5000圈循环后半波电位仅下降12 mV，性能仍高于商业化Pt/C。进一步材料表征和电化学测试表明，[BIM][NTf₂]@Pt/C电催化活性的增强归因于该ILs可增多Pt表...