Identification of Durable and Non-Durable FeNx Sites in Fe-N-C Materials for Proton Exchange Membrane Fuel Cells

部分 穆斯堡尔谱学 质子交换膜燃料电池 催化作用 聚合物 铂金 合理设计 材料科学 化学 化学工程 组合化学 高分子化学 结晶学 立体化学 纳米技术 有机化学 工程类
作者
Jingkun Li,Moulay Tahar Sougrati,andrea Zitolo,J. M. Ablett,ismail can oguz,Tzonka Mineva,ivana matanovic,plamen atanassov,andrea di cicco,Kavita Kumar,Laëtitia Dubau,frédéric maillard,Frédéric Jaouen
标识
DOI:10.26434/chemrxiv.11842431.v1
摘要

While Fe-N-C materials are a promising alternative to platinum for catalyzing oxygen reduction in acidic polymer fuel cells, limited understanding of their operando degradation restricts rational approaches towards improved durability. Here we show that Fe-N-C catalysts initially comprising two distinct FeNx sites (S1 and S2) degrade via the transformation of S1 into iron oxides while the structure and number of S2 were unmodified. Structure-activity correlations drawn from end-of-test 57Fe Mössbauer spectroscopy reveal that both sites initially contribute to the ORR activity but only S2 significantly contributes after 50 h of operation. From in situ 57Fe Mössbauer spectroscopy in inert gas coupled to calculations of the Mössbauer signature of FeNx moieties in different electronic states, we identify S1 to be a high-spin FeN4C12 moiety and S2 a low- or intermediate spin FeN4C10 moiety. These insights lay the ground for rational approaches towards Fe-N-C cathodes with improved durability in acidic fuel cells.
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
刚刚
WY完成签到,获得积分10
刚刚
广子发布了新的文献求助10
1秒前
帅气的杰瑞完成签到,获得积分10
1秒前
小冯完成签到,获得积分10
1秒前
pearalien完成签到,获得积分10
1秒前
YR完成签到 ,获得积分10
2秒前
ncvrt发布了新的文献求助10
2秒前
Changfh完成签到,获得积分10
2秒前
爱听歌的峻熙完成签到,获得积分10
2秒前
周小熊完成签到 ,获得积分10
2秒前
lizhao0215发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
xxs完成签到,获得积分10
4秒前
大脸猫完成签到,获得积分10
4秒前
张张洼完成签到,获得积分10
5秒前
小米完成签到,获得积分10
5秒前
chemcf完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
orixero应助拼搏的代芹采纳,获得10
6秒前
7秒前
Lin-de-傲娇完成签到,获得积分10
7秒前
易水完成签到 ,获得积分10
7秒前
nihao完成签到,获得积分10
7秒前
CipherSage应助舒心的南珍采纳,获得10
7秒前
feier完成签到,获得积分10
8秒前
Xueling完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
之尔完成签到,获得积分10
9秒前
韦韦完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
吴晨曦完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
昭景发布了新的文献求助10
11秒前
落落完成签到 ,获得积分10
11秒前
ttyhtg完成签到,获得积分0
11秒前
11秒前
龙龖龘完成签到,获得积分10
11秒前
李爱国应助单纯柠檬采纳,获得10
12秒前
水水完成签到 ,获得积分10
12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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 500
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 7248033
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8870886
关于积分的说明 18714425
捐赠科研通 6926960
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3198114
关于科研通互助平台的介绍 2373857
邀请新用户注册赠送积分活动 2172968