Pt/C-ILs的代表性ORR極化曲線如圖所示,與Pt/C相比,Pt/C-ILs的半波電位正移約10mV,反映出ORR活性增強。在0.9V時,質量活性增加了約36%。然而,當比較[MBD][C4F9SO3]和[bmim][C4F9SO3]時,表觀電流的差異很小。
ORR性能測試: (a) Pt/C, Pt/C-[bmim] [C4F9SO3], Pt/C-[MTBD][C4F9SO3]極化曲線.(b) Mass activity (MA, mA/mgPt) and Specific activity (SA, uA/cm2 Pt) 與 (1-θ)的關系圖.
普遍接受的動力學ORR電流表達形式如下所示:
其中,術語(1-θ)是金屬Pt的可用性。在這里,我們使用陽極電荷作為形成的氧化物的總量來評估θ(θ是在0.9V下形成的陽極電荷與Hupd區(qū)域下的電荷的比率),根據之前的研究報告顯示,盡管離子液體中的氧溶解度是水性電解質中的幾倍,但其對特定ORR活性(SA)的影響很小。另一方面,Pt/c離子液體的SA表現(xiàn)出對(1-θ)的依賴性,結果表明,具有[MBD]+ILs的Pt/C的SA相同,但高于具有[bmim]+ILs的Pt/C,遵循相似的(1-θ)趨勢。因此,盡管陰離子結構影響可逆的Pt-OHads形成,但最終的活性在很大程度上取決于無氧化物Pt的可用性。質量活性(MA)是特定活性和電化學表面積的產物。具有[bmim]+ILs的Pt/C的較小SA被較大的ECA補償,從而產生具有[MBD]+ILs的Pt/C相同的質量活性。除了OHads的形成外,還報道了IL陰離子在Pt上的吸附降低了ORR活性。