清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

A Pore-Scale Model of Oxygen Reduction in Ionomer-Free Catalyst Layers of PEFCs

电解质 电荷密度 能斯特方程 材料科学 电动现象 离聚物 化学物理 铂金 化学 聚合物 电极 催化作用 纳米技术 复合材料 物理化学 物理 共聚物 量子力学 生物化学
作者
Karen Chan,Michael Eikerling
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [The Electrochemical Society]
卷期号:158 (1): B18-B18 被引量:96
标识
DOI:10.1149/1.3505042
摘要

We present a model for oxygen reduction in water-filled, cylindrical nanopores with platinum walls. At one end, the pores are in contact with a polymer electrolyte membrane. The electrostatic interaction of the protons with the charged pore walls drives proton migration into the ionomer-free channels. We employ the Stern model to relate the surface charge density at the pore walls to the electrode potential. Proton and potential distributions within the pores are governed by the Poisson–Nernst–Planck theory and the oxygen distribution by Fick's law. Assuming a small local current density from oxygen reduction, we found an approximate analytical solution to the transport equations. The metal surface charge density and the corresponding proton conductivity of the pores are tuned by the deviation of the electrode potential from the potential of zero charge of the metal phase, which is the key determinant of the effectiveness of platinum utilization. Other determinants of pore performance are the Helmholtz capacitance, electrokinetic parameters, and pore size and length. Upon upscaling, the model is consistent with polarization data for ionomer-free, ultrathin catalyst layers in polymer electrolyte fuel cells (PEFCs). We discuss the implications of the model for the materials selection and nanostructural design of such catalyst layers.

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
感动初蓝完成签到 ,获得积分10
4秒前
科研通AI6应助Yportne采纳,获得10
8秒前
李健的小迷弟应助Gryphon采纳,获得30
9秒前
35秒前
无与伦比完成签到 ,获得积分10
45秒前
敞敞亮亮完成签到 ,获得积分10
48秒前
49秒前
Gryphon发布了新的文献求助30
53秒前
善学以致用应助Raunio采纳,获得10
1分钟前
俊逸吐司完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
poki完成签到 ,获得积分10
2分钟前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
Alisha完成签到,获得积分10
3分钟前
爱喝红茶完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
RC发布了新的文献求助10
3分钟前
隐形曼青应助RC采纳,获得10
3分钟前
研友_8KKkb8发布了新的文献求助10
3分钟前
wangfaqing942完成签到 ,获得积分10
4分钟前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
RC发布了新的文献求助10
5分钟前
老石完成签到 ,获得积分10
5分钟前
方白秋完成签到,获得积分0
5分钟前
6分钟前
洗衣液谢完成签到 ,获得积分10
6分钟前
Yportne发布了新的文献求助10
6分钟前
Yportne完成签到,获得积分10
6分钟前
阳光的丹雪完成签到,获得积分10
6分钟前
哭泣灯泡完成签到,获得积分10
6分钟前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
7分钟前
邢契发布了新的文献求助10
7分钟前
8分钟前
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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5590577
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4674818
关于积分的说明 14795392
捐赠科研通 4633677
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2532838
邀请新用户注册赠送积分活动 1501328
关于科研通互助平台的介绍 1468733