DOI:10.1016/j.ceramint.2020.06.325

碱性燃料电池被认为是未来应用中一种很有前途的能量转换装置，而氧还原反应（ORR）催化剂是决定燃料电池性能的关键因素之一。但是，常规Pt基催化剂的应用受到其高成本和储备不足的限制。在此，研究者通过静电纺丝合成了TiC/C纳米纤维作为ORR催化剂。TiC/C纳米纤维的形貌、TiC含量以及TiC和碳之间的界面可以通过改变制备条件来进行调节。由于TiC和碳之间的协同增强作用，材料特性的变化会影响催化性能。最佳TiC/C样品（TCNFs/C）表现出ORR性能，其起始电位、峰值电位、峰值电流密度和电荷转移数分别为0.941 V、0.812 V、0.742 mA cm-2和3.29，此外还具有良好的催化耐久性和出色的甲醇耐受性。结果表明，TiC/C纳米纤维作为ORR催化剂具有重要的研究价值和应用前景。

图1.不同样品的SEM（a，c）和TEM（b，d）图像：（a-b）TCNFs，（c-d）TCNFs/C。

图2.不同样品的（a）XRD图，（b）TG曲线，（c）拉曼光谱。

图3.XPS光谱：（a）TC的Ti 2p，（b）TCNFs的Ti 2p，（c）TCNFs/C的Ti 2p，（d）不同样品的C 1s。

图4.（a）在10 mV s-1的扫描速率下，在O2饱和的0.1 mol L-1 KOH溶液中测试的不同样品的CV曲线比较，（b）在1600 rpm的转速下，不同TiC样品和Pt/C催化剂的LSV曲线，（c-f）不同转速下TCNFs（c，d）和TCNFs/C（e，f）的LSV曲线和K-L图。

图5.（a）TiC样品和Pt/C的计时电流响应，（b）稳定性测试前后TCNFs/C的CV曲线比较，（c）在0.70 V下，添加1 mol L-1 甲醇前后TCNFs/C和Pt/C的j-t曲线。