Kinetic Analysis of Carbon Corrosion-Induced Degradation of Platinum Group Metal-Free Catalysts in Acidic Media

催化作用 无机化学 钝化 碳纤维 电化学 电催化剂 腐蚀 化学 金属 电解质 材料科学 铂金 化学工程 电极 有机化学 物理化学 复合材料 复合数 图层(电子) 工程类
作者
Jie Yang,Wenwen Shi,Qinchao Xu,Xi Yin,Piotr Zelenay
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:13 (22): 14953-14964 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c03387
摘要

Low-cost and high-activity platinum group metal-free (PGM-free) oxygen reduction reaction (ORR) catalysts are promising for use in polymer electrolyte fuel cells (PEFCs). However, their durability remains a challenge. Herein, we investigate the degradation mechanisms of iron- and nitrogen-doped carbon (Fe–N–C) catalysts and nitrogen-doped carbon (N–C) at 1.0 V vs. RHE, mimicking the open-cell cathode potential in PEFCs. The catalyst oxidation current decreases over time and follows a power-law decay model, indicating competition between surface passivation and carbon corrosion. The ORR activity decays and follows an exponential model with an offset, indicating the coexistence of stable and unstable active sites. Further, we propose that the Fe–Nx edge sites are more susceptible to high potential corrosion than the in-plane sites. These findings point to the susceptibility of carbon matrix in PGM-free catalysts to electrochemical corrosion, revealing likely mechanisms of the ORR activity loss, crucial for developing durable PGM-free catalysts.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
彳亍发布了新的文献求助10
刚刚
冷静雨关注了科研通微信公众号
2秒前
迷失的悠悠完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
HY完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI5应助ctq采纳,获得50
3秒前
田様应助Mm采纳,获得30
3秒前
wuge完成签到,获得积分10
4秒前
Lucas应助jmwtong采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
谦让的苡完成签到 ,获得积分10
5秒前
Jasper应助别整太拗口的采纳,获得10
6秒前
脑洞疼应助FRaCH采纳,获得10
6秒前
小呆呆完成签到 ,获得积分10
6秒前
充电宝应助Liyo采纳,获得10
7秒前
俏皮如松完成签到 ,获得积分10
8秒前
赘婿应助肥肥采纳,获得10
8秒前
wj完成签到,获得积分10
9秒前
酷酷的静芙给酷酷的静芙的求助进行了留言
9秒前
wys发布了新的文献求助10
10秒前
yjj6809完成签到,获得积分10
10秒前
cedricleonard完成签到,获得积分10
10秒前
treetree的应助tianguoheng采纳,获得10
11秒前
Doc完成签到,获得积分10
11秒前
高贵艳血完成签到 ,获得积分10
12秒前
luficy完成签到,获得积分10
15秒前
CT不CT啊完成签到 ,获得积分10
15秒前
科研通AI5应助lily采纳,获得10
15秒前
Liyo完成签到,获得积分10
16秒前
上官若男应助灵巧的御姐采纳,获得10
16秒前
16秒前
科研电催化完成签到,获得积分10
16秒前
斯文败类应助太热啦采纳,获得10
16秒前
bkagyin应助弃梦采纳,获得10
17秒前
18秒前
19秒前
李爱国应助开朗亦绿采纳,获得10
19秒前
CodeCraft应助平安喜乐采纳,获得10
19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
SOFT MATTER SERIES Volume 22 Soft Matter in Foods 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
Rapid synthesis of subnanoscale high-entropy alloys with ultrahigh durability 666
Storie e culture della televisione 500
Selected research on camelid physiology and nutrition 500
《2023南京市住宿行业发展报告》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4887157
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4172178
关于积分的说明 12947973
捐赠科研通 3932884
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2157888
邀请新用户注册赠送积分活动 1176304
关于科研通互助平台的介绍 1080654