Magnetic Field Enhanced Oxygen Reduction Reaction via Oxygen Diffusion Speedup

氧气 加速 扩散 还原(数学) 领域(数学) 氧还原反应 材料科学 化学 计算机科学 物理 热力学 物理化学 并行计算 数学 有机化学 电极 几何学 纯数学 电化学
作者
Yongqiang Yang,Guojun Han,Minghui Xie,Gabriel Vinicius De Oliveira Silva,Guo‐Xing Miao,Yunhui Huang,Jing Fu
出处
期刊:Small methods [Wiley]
卷期号:8 (10): e2301594-e2301594 被引量:26
标识
DOI:10.1002/smtd.202301594
摘要

The mass-transfer of oxygen in liquid phases (including in the bulk electrolyte and near the electrode surface) is a critical step to deliver oxygen to catalyst sites (especially immersed catalyst sites) and use the full capacity of oxygen reduction reaction (ORR). Despite the extensive efforts of optimizing the complex three-phase reaction interfaces to enhance the gaseous oxygen transfer, strong limitations remain due to oxygen's poor solubility and slow diffusion in electrolytes. Herein, a magnetic method for boosting the directional hydrodynamic pumping of oxygen toward immersed catalyst sites is demonstrated which allows the ORR to reach otherwise inaccessible catalytic regions where high currents normally would have depleted oxygen. For Pt foil electrodes without forced oxygen saturation in KOH electrolytes, the mass-transfer-limited current densities can be improved by 60% under an external magnetic field of 435 mT due to the synergistic effect between bulk- and surface-magnetohydrodynamic (MHD) flows induced by Lorentz forces. The residual magnetic fields are further used at the surface of magnetic materials (such as CoPt alloys and Pt/FeCo heterostructures) to enhance the surface-MHD effect, which helps to retain part of the ORR enhancement permanently without applying external magnetic fields.
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
1秒前
2秒前
2秒前
1813开机后广告完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
向荣完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
细水长流发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
打打的应助被橘子z采纳,获得10
3秒前
3秒前
ongkianwhww完成签到,获得积分10
4秒前
ZM完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
5秒前
爆米花的应助被KAI2采纳,获得10
7秒前
7秒前
我是老大的应助被Rachel采纳,获得30
8秒前
izhou发布了新的文献求助10
8秒前
lucky完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
梨梨梨完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
愉快旭尧发布了新的文献求助10
9秒前
微笑虔发布了新的文献求助10
10秒前
XUYINGXUAN关注了科研通微信公众号
10秒前
壹贰叁肆完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
ZM发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
童123321发布了新的文献求助10
11秒前
等待语风发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
zhong发布了新的文献求助10
12秒前
93zzZ完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
小白发布了新的文献求助10
14秒前
14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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Challenging Attachment Theory 600
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8140194
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9540568
关于积分的说明 21640791
捐赠科研通 7724307
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421054
关于科研通互助平台的介绍 2546230
邀请新用户注册赠送积分活动 2463114