Operando X-ray absorption spectroscopic investigation of electrocatalysts state in anion exchange membrane fuel cells

离子 吸收(声学) 离子交换 燃料电池 膜 材料科学 X射线吸收光谱法 质子交换膜燃料电池 无机化学 化学 吸收光谱法 纳米技术 化学工程 有机化学 物理 生物化学 光学 工程类 复合材料
作者
Qihao Li,Christopher John Pollock,Joesene Soto,Andrés Molina Villarino,Zixiao Shi,Mihail R. Krumov,David Anthony Muller,Héctor D. Abruña
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 3008-3008 被引量:30
标识
DOI:10.1038/s41467-025-57177-y
摘要

Capturing the active state of (electro)catalysts under operating conditions, namely operando, is the ultimate objective of (electro)catalyst characterization, enabling the unraveling of reaction mechanisms and advancing (electro)catalyst development. Operando insights advance our understanding of the correlations between electrochemical tests and device-level performances. However, operando characterization of electrocatalysts is challenging due to the complexity of electrochemical devices and instrumental limitations. As a result, the majority of electrocatalyst characterizations have been limited to half-cell in situ studies. Here, we present an operando X-ray absorption spectroscopic study of Mn spinel oxide electrocatalysts in an operating fuel cell employing a custom-designed cell. Our results reveal that in anion exchange membrane fuel cells, the Mn valence state, within spinel Mn3O4/C, increases to above 3+, adopting an octahedral coordination devoid of Jahn-Teller distortions. This structural change results in an AEMFC performance equivalent to that of Co1.5Mn1.5O4/C, a composition that outperforms Mn3O4/C in rotating disk electrode tests. Our results underscore the importance of operando characterizations in elucidating the active state of electrocatalysts and understanding the correlation(s) between electrochemical tests and device performance. Understanding the active state of electrocatalysts during operation is crucial for advancing catalyst development. Here, the authors report an operando X-ray absorption spectroscopic study revealing a structural change in Mn spinel oxide electrocatalysts in a fuel cell.
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
负责的含玉完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Zhao完成签到 ,获得积分10
3秒前
XANXUS完成签到,获得积分10
5秒前
CLW发布了新的文献求助10
6秒前
dorbir发布了新的文献求助10
6秒前
花花子完成签到 ,获得积分10
11秒前
俊秀的问旋完成签到 ,获得积分10
12秒前
yx完成签到 ,获得积分10
15秒前
Elsevier大王的应助被负责的含玉采纳,获得200
16秒前
机灵的沂完成签到,获得积分10
16秒前
liuteng完成签到 ,获得积分10
22秒前
灵巧的谷南完成签到 ,获得积分10
22秒前
liu95完成签到 ,获得积分0
22秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
28秒前
赘婿的应助被dorbir采纳,获得10
28秒前
睡前来杯黑咖啡完成签到,获得积分10
29秒前
江涸完成签到,获得积分10
29秒前
魔幻的松思完成签到,获得积分10
30秒前
roundtree完成签到 ,获得积分0
32秒前
思源的应助被科研通管家采纳,获得10
33秒前
英姑的应助被科研通管家采纳,获得10
33秒前
美菇完成签到 ,获得积分10
33秒前
慕青的应助被科研通管家采纳,获得10
33秒前
英姑的应助被科研通管家采纳,获得10
33秒前
上官若男的应助被科研通管家采纳,获得10
33秒前
小元元完成签到 ,获得积分10
38秒前
科研通AI6.2的应助被甄雨琦采纳,获得10
44秒前
在水一方的应助被摆渡人采纳,获得10
44秒前
xixi2517完成签到,获得积分10
47秒前
yolo完成签到 ,获得积分10
50秒前
qiancib202完成签到,获得积分0
52秒前
慧子完成签到 ,获得积分10
52秒前
yet完成签到 ,获得积分10
55秒前
M_Aeris的应助被Eric采纳,获得10
56秒前
zzz123完成签到 ,获得积分10
57秒前
xurui_s完成签到 ,获得积分10
59秒前
在路上完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Richard完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
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 8076062
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494142
关于积分的说明 21378281
捐赠科研通 7643973
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3399993
关于科研通互助平台的介绍 2529768
邀请新用户注册赠送积分活动 2438664