Revealing the role of ionic liquids in promoting fuel cell catalysts reactivity and durability

离子液体 催化作用 电解质 化学工程 材料科学 离子电导率 电化学 质子交换膜燃料电池 介孔材料 铂金 离子键合 反应性(心理学) 电极 化学 有机化学 离子 物理化学 病理 替代医学 工程类 医学
作者
Arezoo Avid,Jesus López Ochoa,Ying Huang,Yuanchao Liu,Plamen Atanassov,Iryna V. Zenyuk
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1): 6349-6349 被引量:107
标识
DOI:10.1038/s41467-022-33895-5
摘要

Abstract Ionic liquids (ILs) have shown to be promising additives to the catalyst layer to enhance oxygen reduction reaction in polymer electrolyte fuel cells. However, fundamental understanding of their role in complex catalyst layers in practically relevant membrane electrode assembly environment is needed for rational design of highly durable and active platinum-based catalysts. Here we explore three imidazolium-derived ionic liquids, selected for their high proton conductivity and oxygen solubility, and incorporate them into high surface area carbon black support. Further, we establish a correlation between the physical properties and electrochemical performance of the ionic liquid-modified catalysts by providing direct evidence of ionic liquids role in altering hydrophilic/hydrophobic interactions within the catalyst layer interface. The resulting catalyst with optimized interface design achieved a high mass activity of 347 A g −1 Pt at 0.9 V under H 2 /O 2 , power density of 0.909 W cm −2 under H 2 /air and 1.5 bar, and had only 0.11 V potential decrease at 0.8 A cm −2 after 30 k accelerated stress test cycles. This performance stems from substantial enhancement in Pt utilization, which is buried inside the mesopores and is now accessible due to ILs addition.
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
1秒前
松2026发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
thinking完成签到,获得积分10
3秒前
Hhh发布了新的文献求助10
3秒前
务实发布了新的文献求助10
3秒前
开朗香旋完成签到 ,获得积分10
4秒前
lowry发布了新的文献求助10
4秒前
wanci应助超帅的柚子采纳,获得10
4秒前
RenHP发布了新的文献求助10
5秒前
和谐依珊发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
111发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
三岁半发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
上官若男应助Laneyliu采纳,获得30
7秒前
kun发布了新的文献求助10
8秒前
李龙波完成签到,获得积分10
8秒前
烽火完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
wwwwwwjh完成签到,获得积分10
8秒前
Young发布了新的文献求助10
8秒前
大个应助三横一竖采纳,获得10
8秒前
dudahaha完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
Hhh完成签到,获得积分10
9秒前
璀璨完成签到,获得积分10
9秒前
Xxxy完成签到 ,获得积分10
10秒前
搜集达人应助02采纳,获得10
10秒前
10秒前
xxq发布了新的文献求助10
11秒前
Sylvia77xr发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
13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 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Clinical effects of budesonide oxygen driving atomization on patients with chronic obstructive pulmonary disease at acute exacerbation phase 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 7568607
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9148507
关于积分的说明 19564975
捐赠科研通 7154729
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3263092
关于科研通互助平台的介绍 2429072
邀请新用户注册赠送积分活动 2253318