Tuning the Ionomer Distribution in the Fuel Cell Catalyst Layer with Scaling the Ionomer Aggregate Size in Dispersion

离聚物 材料科学 色散(光学) Nafion公司 化学工程 电解质 聚合物 复合材料 化学 光学 物理 电化学 共聚物 电极 工程类 物理化学
作者
Gisu Doo,Ji Hye Lee,Seongmin Yuk,Sun-Gyu Choi,Dong‐Hyun Lee,Dong Wook Lee,Hyun Gyu Kim,Sung Hyun Kwon,Seung Geol Lee,Hee‐Tak Kim
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:10 (21): 17835-17841 被引量:96
标识
DOI:10.1021/acsami.8b01751
摘要

With the demands for better performance of polymer electrolyte membrane fuel cells, studies on controlling the distribution of ionomers have recently gained interest. Here, we present a tunable ionomer distribution in the catalyst layer (CL) with dipropylene glycol (DPG) and water mixtures as the ionomer dispersion medium. Dynamic light scattering and molecular dynamics simulation demonstrate that, by increasing the DPG content in the dispersion, the size of the ionomer aggregates in the dispersion is exponentially reduced because of the higher affinity of DPG for Nafion ionomers. The ionomer distribution of the resulting CLs dictates the dimensional feature of the ionomer dispersion. Although the ionomer distribution becomes more uniform with increasing the DPG content, an optimal power performance is obtained at a DPG content of 50 wt % regardless of feed humidity because of balanced proton and mass transports. As a guide for tuning the ionomer distribution, we suggest that the ionomer aggregates in the dispersion with a size close to that of the Pt/C aggregates form a highly connected ionomer network and maintain a porosity in the catalyst/ionomer aggregate, resulting in high power performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Ly发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
科研通AI5应助NOT采纳,获得10
6秒前
8秒前
完美世界应助ll采纳,获得10
10秒前
Uncanny完成签到,获得积分10
11秒前
朱朱完成签到,获得积分10
11秒前
kreatal完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13628009895完成签到 ,获得积分20
14秒前
15秒前
科研通AI5应助Nansen采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
18秒前
18秒前
19秒前
20秒前
777发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
wljwljwlj发布了新的文献求助10
21秒前
24秒前
张112233发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
wtdd发布了新的文献求助10
25秒前
研友_VZG7GZ应助孤独梦安采纳,获得10
25秒前
Orange应助沉默黑猫采纳,获得10
27秒前
29秒前
香蕉觅云应助way采纳,获得10
30秒前
嘟嘟嘟嘟嘟完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
酷波er应助郭慧梅采纳,获得10
30秒前
32秒前
阳阳发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
34秒前
cnkly发布了新的文献求助10
34秒前
宸一完成签到,获得积分10
34秒前
momo发布了新的文献求助10
35秒前
未见山完成签到,获得积分10
35秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Structural Load Modelling and Combination for Performance and Safety Evaluation 1000
读者个体因素对汉语阅读中眼动行为的影响 710
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 610
電気学会論文誌D(産業応用部門誌), 141 巻, 11 号 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3560229
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3134388
关于积分的说明 9407260
捐赠科研通 2834527
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1558164
邀请新用户注册赠送积分活动 727912
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 716602