【摘 要】
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质子交换膜燃料电池（PEMFCs）作为汽车系统和便携式电子产品领域的一种替代能源，表现了巨大的应用潜质。质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应（ORR）对于实现理想的能源输出和使用寿命
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质子交换膜燃料电池（PEMFCs）作为汽车系统和便携式电子产品领域的一种替代能源，表现了巨大的应用潜质。质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应（ORR）对于实现理想的能源输出和使用寿命意义重大。目前商业化使用的阴极催化剂是Pt/C催化剂。但是，它的过电位比较高，质量活性也远远不能令人满意，而且该材料的催化耐久性特别差，通常经历长期的电位扫描之后，它的电化学表面积（ECSA）就会明显降低，这主要是由于碳载体的腐蚀、Pt纳米颗粒的溶解/聚集/Ostwald熟化等造成的。众多的研究已经提出电催化剂的稳定性是燃料电池商业化必须解决的问题之一。另外，当阳极的甲醇渗透到阴极时，质子交换膜燃料电池的能量效率将会大大降低，因为铂基催化剂通常具有较高的甲醇电催化活性。因此，阴极催化剂具有较高的耐甲醇性也是至关重要的。为了进一步提高氧还原催化性能，降低催化剂的成本，以及提高催化剂的结构稳定性及耐甲醇性，我们通过一种去合金化的方法，成功制备了三种不同组分比例的PdCu合金，以及具有双孔径分布的多层次的PtCu（HNP-PtCu）合金。去合金化法制备纳米多孔金属具有一些优势：它具有良好的电子传导性，无粒子聚合，金属表面洁净，且重现性好，制备简单。所制备的样品表现了一种三维双连续的纳米多孔网状结构。实验结果表明：与商业的Pt/C催化剂相比，NP-Pd50Cu50具有较好的耐甲醇性以及较强的氧还原催化稳定性。HNP-PtCu合金具有明显提高的氧还原催化性能，较好的结构稳定性，同时它的质量活性也大大提高。这类纳米材料作为高效的阴极氧还原电催化剂，在燃料电池相关技术方面具有十分广阔的应用前景。
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