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Recent advances in high-loading catalysts for low-temperature fuel cells: From nanoparticle to single atom

SusMat 2021年第4期1卷 569-592页

作者： Lixiao Shen Miao Ma Fengdi Tu Zigang Zhao Yunfei Xia Kokswee Goh Lei Zhao Zhenbo Wang Guangjie Shao College of Environment and Chemical Engineering State Key Laboratory of Metastable Materials Science and TechnologyHebei Key Laboratory of Heavy Metal Deep-Remediation in Water and Resource ReuseYanshan UniversityQinhuangdaoP.R.China MIIT Key Laboratory of Critical Materials Technology for New Energy Conversion and Storage State Key Lab of Urban Water Resource and EnvironmentSchool of Chemistry and Chemical EngineeringHarbin Institute of TechnologyHarbinP.R.China

low-temperature fuel cells(LTFCs)are considered to be one of the most promising power sources for widespread application in sustainable and renew-able energy conversion *** remarkable advances have been made in the mass activity of catalysts,mass transport impedance needs to be urgently addressed at a well-designed membrane electrode assembly(MEA)*** the loading of electrocatalysts is conducive to prepare thinner and more efficient MEAs owing to the resulting enhanced reactant permeability,better proton diffusion,and lower electrical ***,recent progress in high-loading(≥40 wt.%)Pt nanoparticle catalysts(NPCs)and high-loading(≥2 wt.%)single-atom catalysts(SACs)for LTFC applications are reviewed.A summary of various synthetic approaches and support materials for high-loading Pt NPCs and SACs is systematically *** influences of high surface area and appropriate surface functionalization for Pt NPCs,as well as coordina-tion environment,spatial confinement effect,and strong metal-support interac-tions(SMSI)for SACs are ***,this review presents some ideas regarding challenges and future opportunities of high-loading catalysts in the application of LTFCs.

关键词： high-loading catalysts low-temperature fuel cells membrane electrode assembly nanoparticle catalysts single-atom catalysts

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