宋羽飞教授、邵宗平教授AFM：首次揭示Ru纳米颗粒/单原子协同机制，实现高性能直接甲烷燃料电池

近日，南京工业大学宋羽飞教授、科廷大学邵宗平教授团队在国际著名期刊《Advanced Functional Materials》上发表题为《Synergistic In Situ Exsolved Ru metal and Lattice-Confined Single-Atoms for High-Performance Direct-Methane Solid Oxide Fuel Cells》的研究论文。

研究团队利用Ru掺杂SrTiO3-钙钛矿，通过高温还原实现Ru部分原位析出，成功构筑了由表面Ru纳米颗粒和晶格限域Ru单原子共同组成的双位点催化体系。研究发现，表面Ru纳米颗粒倾向于优先活化CH4分子，而晶格中的Ru单原子则与氧空位协同促进H2O分子的吸附和解离，两者共同加速MSR反应。实验结合DFT计算，首次从原子尺度揭示了原位析出金属与晶格单原子之间的协同催化机制。作为ACL应用于DM-SOFCs后，器件在650 C下获得1.221 W cm-2的峰值功率密度，相比未引入催化层提高34%，并在600 C下稳定运行超过210 h。...【 查看原文 】