New insights into the stability of a high performance nanostructured catalyst for sustainable water electrolysis

材料科学 制氢 聚合物电解质膜电解 电解水 阳极 催化作用 电解 析氧 电化学 分解水 可再生能源 化学工程 电极 工程类 电气工程 电解质 物理化学 光催化 生物化学 化学
作者
S. Siracusano,Nejc Hodnik,Primož Jovanovič,Francisco Ruiz‐Zepeda,Martin Šala,Vincenzo Baglio,A.S. Aricò
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:40: 618-632 被引量:164
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2017.09.014
摘要

Water electrolysis is a very promising technology for sustainable hydrogen generation using renewable electrical energy. The excellent performance and dynamic behavior for storing electrical energy in hydrogen allow polymer electrolyte membrane (PEM) electrolysis to cover the gap between the intermittent renewable power production and the grid demand at different time horizons and scales. This work is addressed to the development and characterization of high performance nanostructured Ir-Ru-oxide electro-catalyst achieving for the rate determining oxygen evolution reaction a current density of 3 A cm−2 at about 1.8 V (> 80% enthalpy efficiency) with a low catalyst loading (0.34 mg cm−2). The stability characteristics were studied in practical PEM electrolysis cells operating at 80 °C, using several durability tests of 1000 h each to evaluate the reliability of this electro-catalyst for real-life operation. Further insights on the degradation mechanism were acquired by subjecting the catalyst to potential steps in a specially designed electrochemical flow cell under corrosive liquid electrolyte with on-line monitoring of the dissolved ions. Structural, morphology, composition and surface analysis of the anode electro-catalyst after operation in the electrolysis cell, complemented by in-situ electrochemical diagnostics, provided important insights into the degradation mechanisms. Catalyst operation at high turnover frequency (TOF) was observed to cause a progressive change of Lewis acidity characteristics with time for both Ir and Ru cations thus influencing their ability to promote water oxidation.
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
5秒前
hahaha完成签到,获得积分10
7秒前
Linly发布了新的文献求助10
7秒前
阔达棉花糖完成签到 ,获得积分10
9秒前
瞬间de回眸完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
伊比利亚黑毛猪黑松露芝士火腿完成签到,获得积分10
11秒前
斯文败类应助wuqi采纳,获得10
12秒前
新帅完成签到,获得积分10
13秒前
waswas完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
wzh完成签到,获得积分10
16秒前
大白兔完成签到 ,获得积分10
16秒前
jinmin发布了新的文献求助10
17秒前
龚仕杰完成签到 ,获得积分10
17秒前
中华牌老阿姨完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
小巧紫蓝完成签到,获得积分10
19秒前
涵青夏完成签到 ,获得积分10
19秒前
微笑火龙果完成签到,获得积分20
20秒前
Tang完成签到,获得积分10
20秒前
Savior完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
英俊小兔子完成签到,获得积分10
23秒前
陈丹丹完成签到 ,获得积分10
25秒前
LIKUN完成签到,获得积分0
26秒前
交个朋友完成签到 ,获得积分10
27秒前
崔嘉坤发布了新的文献求助10
28秒前
蜀山刀客完成签到,获得积分10
29秒前
愉快无心完成签到 ,获得积分10
30秒前
mou完成签到,获得积分10
32秒前
Mito2009完成签到,获得积分10
34秒前
lili完成签到,获得积分10
34秒前
闫佳美完成签到,获得积分10
34秒前
Tin完成签到,获得积分10
34秒前
Owen应助战斗暴龙兽采纳,获得10
34秒前
吉吉国王完成签到 ,获得积分10
35秒前
疯帽子完成签到 ,获得积分10
39秒前
四月完成签到,获得积分10
39秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7257716
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879627
关于积分的说明 18757656
捐赠科研通 6938097
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201148
关于科研通互助平台的介绍 2375264
邀请新用户注册赠送积分活动 2176963