Revealing in-plane movement of platinum in polymer electrolyte fuel cells after heavy-duty vehicle lifetime

重型的 铂金 电催化剂 阴极 膜电极组件 电解质 质子交换膜燃料电池 燃料电池 材料科学 阳极 奥斯特瓦尔德成熟 电化学 化学工程 汽车工程 纳米技术 化学 工程类 催化作用 物理化学 生物化学 电极
作者
Kaustubh Khedekar,Andrea Zaffora,Monica Santamaria,Matthew Coats,Svitlana Pylypenko,Jonathan Braaten,Plamen Atanassov,Nobumichi Tamura,Lei Cheng,Christina Johnston,Iryna V. Zenyuk
出处
期刊:Nature Catalysis [Nature Portfolio]
卷期号:6 (8): 676-686 被引量:47
标识
DOI:10.1038/s41929-023-00993-6
摘要

Fuel cell heavy-duty vehicles (HDVs) require increased durability of oxygen-reduction-reaction electrocatalysts, making knowledge of realistic degradation mechanisms critical. Here identical-location micro-X-ray fluorescence spectroscopy was performed on membrane electrode assemblies. The results exposed heavy in-plane movement of electrocatalyst after HDV lifetime, suggesting that electrochemical Ostwald ripening may not be a local effect. Development of local loading hotspots and preferential movement of electrocatalyst away from cathode catalyst layer cracks was observed. The heterogeneous degradation exhibited by a modified cathode gas diffusion layer membrane electrode assembly after HDV lifetime was successfully quantified by the identical-location approach. Further synchrotron micro-X-ray diffraction and micro-X-ray fluorescence experiments were performed to obtain the currently unknown correlation between electrocatalyst nanoparticle size increase and loading change. A direct correlation was discovered which developed only after HDV lifetime. The work provides a route to engineer immediate system-level mitigation strategies and to develop structured cathode catalyst layers with durable electrocatalysts. Deployment of fuel-cell-based heavy-duty vehicles requires a complete understanding of cathode degradation. Now, identical-location micro-X-ray fluorescence spectroscopy is performed on realistic membrane electrode assemblies to identify the degradation mechanisms of the platinum catalyst.
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
xiaole完成签到,获得积分10
刚刚
keyan发布了新的文献求助10
1秒前
LiangxuanPan完成签到,获得积分10
2秒前
明理千儿完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
上官若男应助tyy采纳,获得10
4秒前
愉快的傲霜完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
碧蓝翼完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
领导范儿应助hhh采纳,获得10
6秒前
淳于黎昕完成签到,获得积分10
6秒前
大力的灵雁应助zz采纳,获得10
8秒前
Allenyin发布了新的文献求助10
8秒前
识字岭的岭应助占囧采纳,获得10
10秒前
转山转水转出了自我完成签到,获得积分10
10秒前
脑洞疼应助花花采纳,获得10
10秒前
11秒前
淡淡的雪发布了新的文献求助10
11秒前
怕孤独的棒球完成签到,获得积分10
12秒前
晴光发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI2S应助shirley采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
orixero应助wjh采纳,获得10
15秒前
彩色的誉完成签到,获得积分10
15秒前
Jasper应助shang采纳,获得10
15秒前
zz完成签到,获得积分10
16秒前
英俊的铭应助淡淡的雪采纳,获得10
18秒前
20秒前
20秒前
8R60d8应助张宇鑫采纳,获得10
21秒前
22秒前
mlll完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
整齐依瑶完成签到,获得积分20
23秒前
24秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
24秒前
情怀应助贪玩的小蜜蜂采纳,获得10
24秒前
花花发布了新的文献求助10
25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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 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 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 6264732
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8086461
关于积分的说明 16899895
捐赠科研通 5335178
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2839625
邀请新用户注册赠送积分活动 1816963
关于科研通互助平台的介绍 1670536