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
刚刚
SeaShine677完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
wcli完成签到,获得积分10
刚刚
菜菜完成签到,获得积分10
刚刚
qiaoshan_Jason完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
3秒前
乐空思应助3927456843采纳,获得20
4秒前
5秒前
leezz完成签到,获得积分10
5秒前
Wenqi_Yang发布了新的文献求助10
5秒前
符语风完成签到 ,获得积分10
5秒前
Jasper应助Sun1c7采纳,获得10
5秒前
调皮尔容完成签到,获得积分10
6秒前
乐观的箭头完成签到,获得积分10
7秒前
xiaobao完成签到,获得积分10
8秒前
小小吴发布了新的文献求助10
8秒前
bcsunny2022完成签到,获得积分10
8秒前
範範完成签到,获得积分10
8秒前
戴昌隆完成签到 ,获得积分10
8秒前
梅子完成签到 ,获得积分10
10秒前
郑伟李完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI2S应助Sun1c7采纳,获得10
12秒前
lemon完成签到,获得积分10
12秒前
Ping完成签到,获得积分10
12秒前
晴天完成签到,获得积分10
13秒前
赵先生完成签到,获得积分10
15秒前
koto完成签到,获得积分10
17秒前
Yy关闭了Yy文献求助
17秒前
18秒前
善良书蕾完成签到,获得积分10
18秒前
江海小舟完成签到,获得积分10
18秒前
carly完成签到 ,获得积分10
18秒前
Wenqi_Yang完成签到,获得积分10
18秒前
102755完成签到,获得积分10
22秒前
Sun1c7完成签到,获得积分10
22秒前
泠鸢应助3927456843采纳,获得30
22秒前
小二郎应助风落采纳,获得10
22秒前
dujinjun完成签到,获得积分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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 6344999
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8159659
关于积分的说明 17157307
捐赠科研通 5401050
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2860628
邀请新用户注册赠送积分活动 1838525
关于科研通互助平台的介绍 1688041