RDE测试新型掺杂、缺陷修饰的碳纳米管ORR反应
燃料电池被认为是能量转换和存储的理想载体。基于氢气的质子交换膜燃料电池（PEMFCs）由于其高功率密度和紧凑的系统设计，是被研究和应用最为广泛的燃料电池。然而，质子交换膜（PEM）产生的酸性条件不利于氧还原反应（ORR）。因此，高活性的电催化剂一直是研究热点。另一方面，阴离子交换膜燃料电池（AEMFCs）在高pH值条件下可以使用非贵金属催化剂，甚至是非金属催化剂。此外，碱性条件允许使用不锈钢双极板，它比通常在PEMFCs中使用的石墨双极板要便宜得多。因此，AEMFCs引起越来越多学者的研究兴趣。
近期，德国埃尔朗根-纽伦堡大学的Simon Thiele教授在著名期刊Advanced Materials上发表了题为：Doped, Defect-Enriched Carbon Nanotubes as an Efficient Oxygen Reduction Catalyst for Anion Exchange Membrane Fuel Cells的文章。该课题研究了热门材料碳纳米管（CNTs）通过多杂原子掺杂来修饰其缺陷位，并利用美国PINE的RDE技术研究了其催化氧还原的性能。结果表明：在0.1 M KOH中1600 rpm条件下，该CNTs的半波电位为0.81 V vs RHE，极限电流密度为5.0 mA cm−2，功率密度高达250 mW cm−2，达到了传统商业Pt/C催化剂的70%，表现出了优异的ORR电催化性能。