Agglomerate Engineering to Boost PEM Water Electrolyzer Performance

结块 材料科学 电解 过电位 Nafion公司 阳极 电解水 离聚物 催化作用 电流密度 化学工程 纳米技术 电化学 复合材料 工程类 有机化学 物理化学 电解质 量子力学 聚合物 共聚物 物理 电极 化学
作者
Congfan Zhao,Shu Yuan,Xiaojing Cheng,Shuiyun Shen,Ninghua Zhan,Rui Wu,Xiaohan Mei,Qian Wang,Lu An,Xiaohui Yan,Junliang Zhang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (41) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/aenm.202401588
摘要

Abstract Densely packed IrO x ‐ionomer agglomerates play a crucial role in the high mass transport resistance inside the anode catalyst layer (ACL), which in turn greatly affects the electrolysis performance at high current density. Therefore, agglomerate engineering for PEMWE is proposed in this work to enhance the oxygen transport process inside ACLs. Using self‐assembling nanotechnology, tightly packed primary aggregates are avoided and introduce the interconnected submicron pores and nanocavities into the catalyst‐ionomer agglomerate, confirmed by synchrotron radiation‐based nano‐CT, TEM, and BET. Such agglomerate engineering results in the enhancement of both dissolved oxygen and oxygen bubble transport inside the ACL confirmed by RDE tests and in‐situ bubble visualization. As a result, the mass transport overpotential is significantly reduced from 330 to 30 mV at 5 A cm −2 in PEMWE, optimized Ohmic resistance and catalyst utilization are also observed. Finally, high operating current density is achieved, i.e., 5 A cm −2 @2.04 V with Nafion 115 membrane and 7 A cm −2 @ 2.07 V with Nafion 212 membrane, under a low catalyst loading of 0.72 mg Ir cm −2 . This study proves the importance and feasibility of agglomerate engineering in further elevating the performance of PEMWE.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
2秒前
2秒前
msd2phd完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
jin发布了新的文献求助10
2秒前
完美世界应助gaoyi12356采纳,获得10
2秒前
霍霍完成签到,获得积分10
2秒前
Barry完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
坚定的路人完成签到,获得积分10
3秒前
PCEEN发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
12345发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
唱跳双c发布了新的文献求助30
6秒前
zhang发布了新的文献求助10
7秒前
雷月霞完成签到,获得积分10
8秒前
面面发布了新的文献求助10
8秒前
乐乐应助wxy采纳,获得10
9秒前
9秒前
今后应助笨笨翰采纳,获得10
9秒前
9秒前
莉莉丝发布了新的文献求助10
9秒前
艺阳完成签到,获得积分10
10秒前
正午发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
成就的沛菡完成签到,获得积分10
12秒前
zhao完成签到,获得积分10
13秒前
深情安青应助蜗牛撵大象采纳,获得10
13秒前
13秒前
lin发布了新的文献求助10
14秒前
猪哥哥完成签到,获得积分10
14秒前
单薄的代梅完成签到,获得积分10
14秒前
可靠的颤发布了新的文献求助10
15秒前
279完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Interpretation of Mass Spectra, Fourth Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3950900
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3496263
关于积分的说明 11081235
捐赠科研通 3226738
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1783955
邀请新用户注册赠送积分活动 867992
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 800993