Microscopy Studies of the Catalyst Inks for PEM Fuel Cells

质子交换膜燃料电池 催化作用 膜电极组件 材料科学 耐久性 色散(光学) 混合(物理) 化学工程 多孔性 电解质 电导率 阴极 图层(电子) 复合材料 电极 化学 有机化学 物理 物理化学 量子力学 光学 工程类
作者
Sara Pedram,Natalia Macauley,Sichen Zhong,Hui Xu,Jasna Janković
出处
期刊:ECS transactions [The Electrochemical Society]
卷期号:98 (9): 197-212 被引量:3
标识
DOI:10.1149/09809.0197ecst
摘要

The microstructure of the catalyst layer in proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) is one of the key factors that determine fuel cell performance. The ink preparation, including dispersion solvent, mixing time, and mixing power, are among the less reported parameters that would influence the ionomer distribution on the catalyst surface and the continuity of the carbon network. In this work, novel characterization approaches have been used to investigate the effect of the Pt/C catalyst ink preparation conditions on the morphology and structures of the catalyst layer. Microscopy analysis revealed that longer mixing time led to better performing electrode structures than shorter mixing time. The longer mixing time enabled improved continuity of the ionomer network and high porosity in the cathode layer that contributes to improved proton conductivity and mass transport. This has been reflected in performance and durability tests, where the electrode made from a 5-day catalyst ink displayed improved performance compared to the one made from a 3-day ink. Durability studies showed 26% and 43% loss of the initial mass activity for 5 days and 3 days mixing, respectively. In addition, the catalyst layer prepared with ethylene glycol as the dispersion solvent showed better durability than water/1-propanol based solution.

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
田様应助耍酷的剑身采纳,获得10
刚刚
Lucas应助刻苦珊珊采纳,获得10
刚刚
Orange应助炙热雅琴采纳,获得10
刚刚
echen发布了新的文献求助10
1秒前
37发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
Twonej应助云舒采纳,获得30
3秒前
3秒前
诗槐完成签到,获得积分10
3秒前
研友_VZG7GZ应助冷傲可仁采纳,获得10
3秒前
4秒前
今后应助zz采纳,获得10
4秒前
caoyy发布了新的文献求助10
4秒前
datoutuzi发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Yangshu发布了新的文献求助10
4秒前
kk应助王博士采纳,获得100
4秒前
周俊雄完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
小周发布了新的文献求助20
6秒前
夏末的晨曦完成签到,获得积分0
6秒前
结实伯云完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Doupright发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
guyong完成签到,获得积分10
7秒前
粒粒糖发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Zxyvv完成签到,获得积分10
9秒前
Lucas应助灵感菇采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
搜集达人应助坦率从云采纳,获得10
9秒前
天一发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
无辜的垣发布了新的文献求助10
9秒前
QZR应助科研通管家采纳,获得50
9秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
9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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 6442470
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8256290
关于积分的说明 17581157
捐赠科研通 5500951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900496
邀请新用户注册赠送积分活动 1877515
关于科研通互助平台的介绍 1717257