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:23
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
YLL发布了新的文献求助10
刚刚
Lyd发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
小刘发布了新的文献求助30
1秒前
徐zhipei发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
苏苏完成签到 ,获得积分10
3秒前
瘦瘦牛排完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
锶嘻咯发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
搜集达人应助毛又又采纳,获得10
5秒前
科研通AI5应助戈笙gg采纳,获得10
5秒前
等待映安发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
bibgyueli发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
lorentzh完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
feigev587发布了新的文献求助10
8秒前
WIND-CUTTER完成签到,获得积分10
9秒前
喂喂完成签到,获得积分10
9秒前
yy完成签到,获得积分10
9秒前
一千年以后完成签到,获得积分10
9秒前
阿邱发布了新的文献求助10
10秒前
年轻的代秋完成签到,获得积分10
10秒前
羊见见发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
usrcu发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
Lucas应助推土机爱学习采纳,获得30
12秒前
852应助飞快的尔芙采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
CRC Handbook of Chemistry and Physics 104th edition 1000
Density Functional Theory: A Practical Introduction, 2nd Edition 840
J'AI COMBATTU POUR MAO // ANNA WANG 660
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
Gay and Lesbian Asia 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3754619
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3298119
关于积分的说明 10103029
捐赠科研通 3012703
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1654726
邀请新用户注册赠送积分活动 789135
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 753159