Direct Methanol Fuel Cell with Porous Carbon-Supported PtRu Single-Atom Catalysts for Coproduction of Electricity and Value-Added Formate
Notice bibliographique
Résumé
Bottlenecks in direct methanol fuel cells (DMFCs) with conventional noble metals as anode catalysts involve the formation of valueless byproducts and carbon dioxide (CO 2 ) emissions. Carbon-supported Pt single atoms have demonstrated high performance in DMFCs. However, the adsorbed intermediates (CO ads ) strongly bind to Pt single-atom sites, resulting in complete methanol oxidation to CO 2 and low power densities. Herein, we have developed a DMFC for CO 2 -emission-free coproduction of electricity and valuable formate using metal organic framework (MOF)-derived N-doped porous carbon-supported PtRu single-atom (referred to as PtRu SA /NPC) catalysts. The DMFC produces current and power densities of 657 mA cm –2 and 97.4 mW cm –2, respectively, at a potential of 0.65 V with a 98.4% Faraday efficiency for formate at 80 °C. Density functional theory (DFT) calculations show that CH 3 OH molecules preferentially adsorb onto the PtRu single atoms, but their oxidation to CO 2 molecules on PtRu SA /NPC is kinetically unfavorable due to the large energy barrier. This study offers a pathway to developing high-performance and CO 2 -emission-free electrocatalysts for DMFCs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».