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
刚刚
HXX发布了新的文献求助10
刚刚
123发布了新的文献求助50
刚刚
moino发布了新的文献求助10
刚刚
外向的傲蕾完成签到,获得积分20
刚刚
积极的蘑菇完成签到,获得积分10
2秒前
scholars完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
要减肥落雁完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
小二郎应助llll采纳,获得10
5秒前
荀煜祺发布了新的文献求助10
5秒前
李健的小迷弟应助Li梨采纳,获得10
5秒前
爱打麻将的小狗完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
菜菜完成签到,获得积分10
8秒前
咩咩发布了新的文献求助20
8秒前
幽默身影发布了新的文献求助10
9秒前
HXX完成签到,获得积分10
9秒前
NexusExplorer应助六六采纳,获得10
10秒前
善良的翼完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
悲凉的溪流完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
林祥胜发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14秒前
CipherSage应助hehe采纳,获得10
15秒前
肖肖完成签到 ,获得积分10
15秒前
包容的香发布了新的文献求助10
16秒前
hanxiaoxiao完成签到,获得积分10
16秒前
斯文鱼发布了新的文献求助10
17秒前
deron完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
Xuer发布了新的文献求助10
17秒前
NexusExplorer应助咩咩采纳,获得10
17秒前
Jennie发布了新的文献求助10
17秒前
皮蛋瘦肉完成签到,获得积分10
17秒前
乐乐应助整齐芷文采纳,获得10
17秒前
高分求助中
(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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6528290
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8321388
关于积分的说明 17814026
捐赠科研通 5629979
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2930705
邀请新用户注册赠送积分活动 1907434
关于科研通互助平台的介绍 1766795