Revealing the Nanostructure of Mesoporous Fuel Cell Catalyst Supports for Durable, High-Power Performance

介孔材料 微型多孔材料 材料科学 纳米结构 质子交换膜燃料电池 多孔性 电化学 化学工程 碳纤维 氧气输送 催化作用 氧气 炭黑 阴极 纳米技术 电极 化学 复合材料 有机化学 工程类 复合数 物理化学 天然橡胶
作者
Matthew Ko,Elliot Padgett,Venkata Yarlagadda,Anusorn Kongkanand,David A. Muller
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [The Electrochemical Society]
卷期号:168 (2): 024512-024512 被引量:49
标识
DOI:10.1149/1945-7111/abe28e
摘要

Achieving high power performance and durability with low Pt loadings are critical challenges for proton exchange membrane fuel cells. PtCo catalysts developed on new carbon black supports show promise by simultaneously providing good oxygen reduction kinetics and local oxygen transport. We investigate the role of nanoscale morphology in the performance of these catalysts supported on accessible (HSC-e and HSC-f) and conventional (Ketjen Black) porous carbons using 3D electron tomography, nitrogen sorption, and electrochemical performance measurements. We find that the accessible porous carbons have hollow interiors with mesopores that are larger and more numerous than conventional porous carbons. However, mesopore-sized openings (>2 nm width) are too rare to account for significant oxygen transport. Instead we propose the primary oxygen transport pathway into the interior is through 1–2 nm microporous channels permeating the carbon. The increased mesoporosity in the accessible porous carbons results in a shorter diffusion pathlength through constrictive, tortuous micropores in the support shell leading to lower local oxygen transport resistance. In durability testing, the accessible porous carbons show faster rates of electrochemical surface area loss, likely from fewer constrictive pores that would mitigate coarsening, but maintain superior high current density performance at end of test from the improved local oxygen transport.
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
刚刚
刚刚
嗯哼完成签到,获得积分10
1秒前
cy完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI2S应助king采纳,获得10
2秒前
伊斯坦堡的喵完成签到,获得积分20
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
高冰冰完成签到 ,获得积分10
5秒前
丰知然应助飞快的孱采纳,获得10
6秒前
yaosan完成签到,获得积分10
6秒前
勤奋方盒给勤奋方盒的求助进行了留言
6秒前
hhh完成签到,获得积分10
6秒前
曹操的曹发布了新的文献求助10
9秒前
ahhhh完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
13秒前
FashionBoy应助tguczf采纳,获得10
14秒前
lzxucn完成签到,获得积分10
15秒前
ahhhh发布了新的文献求助10
15秒前
贪玩的秋柔应助rui采纳,获得10
15秒前
yz有理完成签到,获得积分10
15秒前
嘟噜噜发布了新的文献求助10
16秒前
lf完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
现代小丸子完成签到 ,获得积分10
16秒前
清欢发布了新的文献求助10
17秒前
元谷雪发布了新的文献求助10
17秒前
hhhm完成签到 ,获得积分10
19秒前
吃的完成签到,获得积分10
19秒前
Ehan发布了新的文献求助10
19秒前
大饼卷肉完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
21秒前
Mireia完成签到,获得积分10
24秒前
情怀应助Elite采纳,获得30
24秒前
Lincoln发布了新的文献求助10
25秒前
26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
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
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 5604302
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4689045
关于积分的说明 14857600
捐赠科研通 4697314
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2541233
邀请新用户注册赠送积分活动 1507355
关于科研通互助平台的介绍 1471867