通过增强介观质量传输优化有序介孔碳纳米纤维中的氧还原反应

学术背景 随着全球对绿色能源需求的不断增长,燃料电池和金属空气电池因其高能量密度而被认为是能源转换和存储的潜在解决方案。然而,这些技术的商业化进程受到阴极氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction, ORR)动力学的限制。目前,铂(Pt)及其合金因其高效的四电子过程和优异的催化性能,被视为最有效的ORR电催化剂。然而,铂的稀缺性和高昂成本促使科研人员寻找非贵金属甚至无金属的电催化剂,以替代铂基材料。 碳基材料因其高导电性、低成本和耐腐蚀性,被认为是潜在的替代材料。然而,与铂基催化剂相比,碳基材料通常需要更高的负载量才能达到相似的性能。高负载量会导致质量传输阻力增加,进而影响设备的整体性能。因此,开发能够在高负载条件下保持高效反应物传输的碳材料,成为当前研究的重要方向。 论...