Impact of Platinum/Carbon Aggregate Size on Agglomerate Structure and Performance of Polymer Electrolyte Fuel Cells

结块 离聚物 电解质 化学工程 铂金 聚合物 材料科学 多孔性 絮凝作用 骨料(复合) 胶体 微观结构 催化作用 吸附 集聚经济 纳米颗粒 粒径 燃料电池 铂纳米粒子 形态学(生物学) 纳米技术 催化剂载体 结晶 化学 奥斯特瓦尔德成熟 粒子(生态学) 气泡
作者
Shuji Yomo,Shuhei YOSHINO,Naoki Hasegawa,Masashi Harada,Shunsuke Yamakawa
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [The Electrochemical Society]
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ae2261
摘要

Abstract The aggregate size of Pt/C plays a crucial role in determining the agglomerate structure formed in catalyst inks and the porous structure of catalyst layers (CLs); consequently, it strongly influences the performance of polymer electrolyte fuel cells (PEFCs). To elucidate the underlying mechanism, we controlled the Pt/C aggregate size by varying the number of ball-milling cycles and evaluated the resulting agglomerate structures and CL properties. Large aggregates, with limited outer surface area for ionomer adsorption that allows hydrophobic interactions among Pt/C aggregates to dominate, promoted flocculation and the formation of coarse agglomerates, leading to non-uniform CLs and poor proton-conduction pathways within the agglomerates. As a result, platinum utilization decreased, and cell performance deteriorated. In contrast, smaller aggregates provided sufficient ionomer adsorption, balancing electrostatic repulsion and hydrophobic attraction. This facilitated colloidal gel formation and yielded uniform CLs. Improved ionomer coverage increased platinum utilization and mitigated oxygen transport resistance, leading to enhanced performance. Overall, these findings highlight that precise control of aggregate size is essential not only for stabilizing catalyst inks but also for designing CL microstructures that enable high-performance PEFC electrodes.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
kid发布了新的文献求助10
4秒前
lizishu举报典雅的灵煌求助涉嫌违规
7秒前
temaxs完成签到 ,获得积分10
10秒前
华仔应助大胆夏兰采纳,获得10
11秒前
完美世界应助kid采纳,获得10
12秒前
凶狠的姚完成签到 ,获得积分10
12秒前
17秒前
21秒前
潇洒斑马完成签到 ,获得积分10
22秒前
rui完成签到 ,获得积分10
34秒前
34秒前
科研通AI2S应助美琦采纳,获得10
36秒前
光亮的睿渊完成签到 ,获得积分10
37秒前
Forever完成签到 ,获得积分10
38秒前
SSY完成签到 ,获得积分10
38秒前
Dr.c发布了新的文献求助10
39秒前
xiaosi完成签到 ,获得积分10
39秒前
叮叮当当发布了新的文献求助200
40秒前
科研通AI6.1应助Chengcheng采纳,获得10
40秒前
TKTK发布了新的文献求助30
40秒前
花泽秀完成签到,获得积分10
45秒前
47秒前
TKTK完成签到,获得积分10
49秒前
50秒前
几酌发布了新的文献求助10
51秒前
51秒前
科研通AI6.1应助TKTK采纳,获得10
54秒前
55秒前
猫猫祟完成签到 ,获得积分10
56秒前
终成院士完成签到 ,获得积分10
56秒前
Owen应助等待的慕梅采纳,获得10
57秒前
美琦发布了新的文献求助10
59秒前
几酌完成签到,获得积分10
59秒前
神驹大将发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
好好学习完成签到,获得积分0
1分钟前
懦弱的难敌完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
海潮发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Operational Bulk Evaporation Duct Model for MORIAH Version 1.2 1200
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 800
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 600
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Industrial Organic Chemistry, 5th Edition 400
Multiple Regression and Beyond An Introduction to Multiple Regression and Structural Equation Modeling 4th Edition 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 5847567
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6227695
关于积分的说明 15620595
捐赠科研通 4964265
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2676537
邀请新用户注册赠送积分活动 1621054
关于科研通互助平台的介绍 1576998