分子动力学模拟揭示Nafion薄膜在铂催化剂表面的充电行为，厚度低于1.3nm水膜稳定

B910化工消息：4月24日消息，arXiv发表的一项研究通过分子动力学模拟，揭示了质子交换膜燃料电池（PEMFC）中Nafion离聚物在铂催化剂表面的微观结构。

电催化反应高度依赖于局部反应环境，而该环境受催化剂结构、电解质分布和局部电场的影响。研究团队构建了由铂表面、不同含水量和Nafion薄膜组成的模型体系，采用基于Voronoi镶嵌的构建方法组装致密离聚物薄膜。

能量分析表明，厚度低于1.3nm的水膜构型在热力学上稳定。对带电铂表面的模拟分析了界面配置的静电条件和微分电容特性，观察到的趋势可解释为水合离子或Nafion薄膜在铂表面的聚集效应。

该工作流可应用于研究PEMFC中新型离聚物材料的界面行为，为燃料电池催化剂层设计提供原子级洞察。 （来源：arXiv）