High-performance long-term driving proton exchange membrane fuel cell implemented with chemically ordered Pt-based alloy catalyst at ultra-low Pt loading

质子交换膜燃料电池 催化作用 材料科学 阴极 化学工程 合金 碳纤维 化学稳定性 过渡金属 图层(电子) 相(物质) 复合材料 纳米技术 化学 有机化学 物理化学 工程类 复合数
作者
Youngkwang Kim,Hyo Eun Bae,Dohyeon Lee,Jeongwoo Kim,Eunjik Lee,Songi Oh,Ji‐Hoon Jang,Yong‐Hun Cho,Mohanraju Karuppannan,Yung‐Eun Sung,Taeho Lim,Oh Joong Kwon
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:533: 231378-231378 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2022.231378
摘要

In proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs), it is very important to develop a cathode catalyst with high oxygen reduction reaction activity and high chemical stability while reducing the Pt content. Alloying Pt with transition metals is one of options to achieve this goal, but it generally suffers from stability issues caused by transition metals. We demonstrate a mass-producible carbon layer-protected and chemically ordered PtFe alloy cathode nanocatalyst of about 4 nm size with high activity, stability, and Pt utilization efficiency. The catalyst is prepared via a facile and easily scaled synthesis route where the formation of PtFe nanoparticles, phase transition from chemically disordered to chemically ordered PtFe phase, and carbon layer-covering occurs simultaneously. The synthesized catalyst with the highest degree of phase transition to chemically ordered PtFe achieves a mass activity of 848 A g Pt −1 at 0.9 V on rotating disk electrode, and maintains its performance over 30,000 stability test cycles. The PEMFC with this catalyst also stably performs 0.8 A cm −2 at 0.66 V (1.1 A cm −2 at 0.6 V) over 30,000 stability test cycles at an ultra-low total Pt loading of 0.100 mg Pt cm −2 , far exceeding the 2025 US Department of Energy (DOE) stability target. • A carbon-layer-protected fct -PtFe nanocatalyst for ORR is synthesized. • The catalyst maintains high fuel cell performance over 30,000 cycles. • The performance of the fuel cell surpasses the 2025 DOE target. • The facile synthesis route enables the mass production of the catalysts.
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
在水一方应助松果采纳,获得10
刚刚
春风十里完成签到,获得积分10
1秒前
senli2018发布了新的文献求助10
1秒前
爆米花应助小晶豆采纳,获得10
1秒前
汉堡包应助12A采纳,获得30
1秒前
QQC完成签到,获得积分20
1秒前
狂野紫丝应助沐风采纳,获得10
1秒前
xy发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
Lexa完成签到,获得积分10
2秒前
pick发布了新的文献求助10
3秒前
zombleq完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
小满完成签到,获得积分10
3秒前
sanshiqi发布了新的文献求助10
3秒前
卡夫卡发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
QQC发布了新的文献求助10
5秒前
Hello应助linwanxing采纳,获得30
6秒前
科目三应助药007采纳,获得10
6秒前
万能图书馆应助Lexa采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
8秒前
无花果应助xgg采纳,获得10
8秒前
Hello应助卡卡罗特采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
情怀应助agony采纳,获得10
9秒前
爆米花应助莫愁采纳,获得10
10秒前
10秒前
ruo6679完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
12秒前
凸迩丝儿发布了新的文献求助10
12秒前
小张关注了科研通微信公众号
12秒前
璇123完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 2030
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7575887
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9155377
关于积分的说明 19585676
捐赠科研通 7160068
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3264850
关于科研通互助平台的介绍 2430051
邀请新用户注册赠送积分活动 2255374