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Characterization and performance evaluation of Pt Ru/C TiO2 anode electrocatalyst for DMFC applications

阳极 电催化剂 材料科学 甲醇燃料 化学工程 甲醇 化学 电化学 电极 有机化学 工程类 物理化学
作者
Mustafa Ercelik,Adnan Ozden,Erol Şeker,C. Özgür Çolpan
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:42 (33): 21518-21529 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2016.12.020
摘要

In this study, the effect of introduction of titania (TiO2) material into PtRu/C anode electrocatalyst on the performance of direct methanol fuel cells (DMFCs) was investigated. TiO2 materials were first synthesized applying a sol–gel method and then incorporated directly into commercial PtRu/C anode electrocatalyst with different TiO2 weight ratios (5, 15, and 25 wt.%) to improve the performance of the DMFC. For comparison, the anode electrocatalysts with the same TiO2 weight ratios were also prepared using commercial TiO2 materials. The performance tests of the DMFCs based on these composite anode electrocatalysts were conducted and their performances were also compared to that of a DMFC based on a traditional anode electrocatalyst (PtRu/C) under various operating conditions. In addition, 4 h short-term stability tests were conducted for all the manufactured DMFCs. The highest power densities were found as 705.12 W/m2 and 709.32 W/m2 at 80 °C and 1 M for the DMFCs based on PtRu/CTiO2 anode electrocatalysts containing 5 wt.% of commercial and in-house TiO2, respectively. The results of the short-term stability tests showed that introduction of 5 wt.% of commercial TiO2 into commercial PtRu/C anode electrocatalyst improved its stability characteristics significantly.
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