In-situ growth of carbon nanotubes for improving the performance of Co-N/C catalysts in proton exchange membrane fuel cell

催化作用 质子交换膜燃料电池 碳纳米管 电导率 化学工程 碳纤维 材料科学 金属 质子 相(物质) 化学 纳米技术 无机化学 有机化学 物理化学 工程类 复合材料 冶金 物理 复合数 量子力学 生物化学
作者
Ximing Qu,Shuhu Yin,Yani Yan,Jian Yang,Yanrong Li,Xiaoyang Cheng,Fa Lu,Sheng Wang,Yanxia Jiang,Shi‐Gang Sun
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:461: 142054-142054 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.142054
摘要

Cobalt-nitrogen/carbon (Co-N/C) was considered as the promising catalyst for oxygen reduction reaction (ORR). The combination of dense single-atom active site density and serviceable proton electronic conductivity is the key to improve the activity and stability of the catalyst in proton exchange membrane fuel cells. Herein, we achieved the in-situ growth of massive carbon nanotubes (CNTs) during the synthesis of Co-N/C catalysts by precisely regulating the ratio of reactants in the metal–organic framework precursors. Notably, the dense deformed Co-N4 sites were anchored on the in-situ grown CNTs, improving the triple-phase boundary and proton electronic conductivity of membrane electrode assemblies (MEA). Benefiting from the unique structure of dense Co-N4 sites anchored on CNTs, the target catalyst Co-N/C-1/4.4 exhibited high activity in both ORR (half-wave potential: 0.781 V, kinetic [email protected] V = 2.25 mA cm−2) and fuel cell (H2-Air: 0.49 W cm−2) tests. And the in-situ grown CNTs with high graphitization degree led to a significant improvement in the stability of the catalyst (10 mV decay of half-wave potential after 30,000 cycles). We believe this research may provide new understanding into the development of non-PGM electrocatalysts with high performance at the atomic scale.
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
余呀余完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
善良易文关注了科研通微信公众号
1秒前
1秒前
瑶一瑶发布了新的文献求助10
2秒前
yhy完成签到,获得积分10
2秒前
纯真雁菱完成签到,获得积分10
2秒前
sun发布了新的文献求助10
2秒前
w.h完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Schmoo发布了新的文献求助10
3秒前
赘婿应助Zxc采纳,获得10
3秒前
明理雨筠完成签到,获得积分10
4秒前
Ava应助Chen采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
Xing发布了新的文献求助10
5秒前
w.h发布了新的文献求助10
6秒前
搜集达人应助狼来了aas采纳,获得10
7秒前
8秒前
点点发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
10秒前
blingbling完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
黄啊涛发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
嘻嘻发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
11秒前
14秒前
14秒前
科研123发布了新的文献求助10
14秒前
Rainbow发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
米花完成签到 ,获得积分10
14秒前
凝子老师发布了新的文献求助10
15秒前
flying蝈蝈完成签到,获得积分10
15秒前
Rein完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108225
关于积分的说明 9288086
捐赠科研通 2805889
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540195
邀请新用户注册赠送积分活动 716950
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709849