锰掺杂CuCo2O4-多壁碳纳米管复合材料的甘油电催化氧化性能研究

本文推荐一种新型锰掺杂CuCo2O4-多壁碳纳米管（MWCNT）电催化剂，通过Mn离子掺杂提升尖晶石表面Co3+浓度，结合MWCNT的高导电性，实现34.58 mA cm?2电流密度和110 mV dec?1的塔菲尔斜率，在甘油氧化反应（GOR）中性能超越商用Pt/C，为直接甘油燃料电池（DGFC）阳极材料开发提供新思路。

　　

Highlight

试剂与仪器

硝酸铜三水合物、硝酸钴六水合物等试剂购自国药集团。表征与电化学测试方法详见补充材料。

CuCo_(2-x)Mn_xO₄的合成

通过调控Mn掺杂比例（x=0-2.0）制备系列尖晶石材料。

XRD图谱分析

图1显示CuCo_1.0Mn_1.0O₄-MWCNT在31.08°、36.62°等处出现特征峰，与标准卡片（JCPDS 78-2177）匹配，证实尖晶石结构成功构建。

结论

Mn掺杂与MWCNT基底协同作用使材料获得超高电流密度（34.58 mA cm^?2）和低电荷转移电阻（28.37 Ω），其稳定性在100000秒测试中优于Pt/C，为DGFC阳极催化剂设计树立新标杆。