《PEFC新型阴极用氮氧化钽》

图1 样品的XRD图案(a)在 20 cm−3 min−1的NH3流下制备的Ta2O5 (b)样品和(c)在1000cm−3 min−1的NH3流下制备的样品。

图2 N2大气下TaON(氮:7.0重量%)的电位-电流曲线

电位在0.05-1.2伏范围内循环，扫描速率为50 mV s−1。

图3A和图3B分别显示了Ta3N5和TaO0.92N1.05(氮:7.0重量%)的电位-电流曲线。在O2条件下，Ta3N5的还原电流比在N2条件下增加更多的电位约为0.4 V。这表明Ta3N5对ORR具有较低的催化活性。然而，如图3B所示，在O2下0.92N1.05(氮:7.0重量%)的还原电流开始于0.8 V。因为在N2气氛下没有观察到这样的还原电流，所以还原电流可能是由于氧的还原。TaO0.92N1.05(氮:7.0重量%)具有明显的催化活性。铂在0.1 mol/dm3硫酸中的还原电流发生在0.95 V以下，表明TaO的阴极活性为0.92N1.05目前比铂低得多。通过优化催化剂组成和电化学界面可以进一步提高活性。

图3 在0.1 mol/dm3硫酸中，在N2和O2气氛下，(A) Ta3N5和(B) TaO0.92N1.05的电位-电流曲线。电位扫描范围为1.2 V对RHE至0.2 V，扫描速率为5mV·s-1。

图4 在几个恒定电势(A) TaO0.92N1.05和(B)铂黑下，起始电势Es对还原电流的依赖性