直接甲酸燃料电池(DFAFCs)具有高功率密度，探索用于电化学甲酸电氧化(FAO)的稳健催化剂对于DFAFC的广泛应用至关重要。然而，许多具有有吸引力的催化剂的电极由于缓慢的CO2气泡生成和解吸步骤而限制了其质量传输。为了促进FAO并提高DFAFC性能，重庆大学廖强和朱恂等通过在碳纸上沉积蕨形钯纳米结构阵列(Pd-nanoarray@CP)，构建了一种超疏氧电极。一方面，高度有序的Pd纳米阵列可以促进质量和电荷传输；另一方面，由于形成的一维蕨形叶片的高度粗糙表面可以减少固体电极与气泡之间的接触面积，从而实现快速释放气体的低粘附力。并且研究人员通过控制催化剂负载量成功优化了ESCA值和FAO活性，独特的纳米阵列结构可以促进质量传输和气泡离开。因此，Pd-nanoarray@CP电极的质量活度为210.3 mA mgPd-1和比活度为1.0 mA cm-2，分别是碱性Pd-black@CP电极的1.6倍和4.9倍。此外，还证明了所制备的电极具有相对较低的充电电阻和稳健的稳定性。得益于高催化活性、易传质和快速释放气泡，在1.0 M甲酸和300 µL min-1条件下获得了35.8 mW cm-2的峰值功率密度，是Pd-black@CP阳极燃料电池的1.5倍。这项工作揭示了所提出的Pd-nanoarray@CP在酸性介质中用于FAO反应的潜力，这证明DFAFC具有商业上可行的巨大潜力。
Novel Superaerophobic Anode with Fern-Shaped Pd Nanoarray for High-Performance Direct Formic Acid Fuel Cell. Advanced Functional Materials, 2022. DOI: 10.1002/adfm.202201872
