Single‐Atom and Hierarchical‐Pore Aerogel Confinement Strategy for Low‐Platinum Fuel Cells

气凝胶 材料科学 质子交换膜燃料电池 铂金 催化作用 化学工程 耐久性 电化学 纳米技术 氧气输送 金属 氧气 电极 复合材料 化学 有机化学 冶金 物理化学 工程类
作者
Yi Luo,Ke Li,Yongting Chen,Junzong Feng,Lukai Wang,Yonggang Jiang,Liangjun Li,Gang Yu,Jian Feng
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (31) 被引量:37
标识
DOI:10.1002/adma.202300624
摘要

Achieving high catalytic performance through the lowest possible content of platinum (Pt) is the key to cost reduction of proton-exchange-membrane fuel cells (PEMFCs). However, lowering the Pt loading in PEMFCs leads to the high mass-transport resistance of oxygen originating from the limited active sites, and causes less stability of the catalysts due to Pt size growth after long-time operation. Herein, Pt-metal/metal-N-C aerogel catalysts are designed that substantially reduce oxygen-related mass transport resistance and have long-term durability. The tailoring of the Fe-N-C aerogel support with hierarchical and interconnecting pores enable a low local oxygen transport resistance (0.18 s cm-1 ) for PEMFCs with ultralow Pt loading (50 ± 5 µgPt cm-2 ). Chemical confinement of Fe─N sites ensures high stability of the loaded-Pt both in the processes of synthesis up to 1000 °C and practical application in PEMFCs. The ultralow Pt PEMFC displays a low voltage loss of 8 mV at 0.80 A cm-2 and unchanged electrochemical surface area after 60 000 cycles of accelerated durability testing. The allying of the hierarchical pores, the aerogel, and the single atoms can fully reflect their structural advantages and expand the understanding for the synthesis of advanced fuel cell PEMFCs catalysts.
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
吃小孩的妖怪完成签到 ,获得积分10
2秒前
不想看文献完成签到 ,获得积分10
2秒前
摩卡摩卡完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
tahiti关注了科研通微信公众号
5秒前
HR112完成签到 ,获得积分10
5秒前
Sissi完成签到 ,获得积分10
6秒前
动听半雪完成签到,获得积分10
8秒前
周Z完成签到,获得积分10
9秒前
cbq完成签到 ,获得积分10
10秒前
动听半雪发布了新的文献求助10
11秒前
zxt完成签到,获得积分10
15秒前
机智的乌完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
neckerzhu完成签到 ,获得积分10
21秒前
bc应助忧心的寄松采纳,获得20
21秒前
tahiti发布了新的文献求助30
21秒前
Snowy周完成签到,获得积分10
21秒前
winni完成签到,获得积分10
21秒前
25秒前
Superman完成签到 ,获得积分10
25秒前
中恐发布了新的文献求助10
25秒前
拼搏的青雪完成签到 ,获得积分10
26秒前
DavidJin完成签到,获得积分20
27秒前
阳光的牛牛完成签到,获得积分10
32秒前
Bob2发布了新的文献求助10
33秒前
灰灰完成签到 ,获得积分10
34秒前
科研通AI2S应助fst采纳,获得10
34秒前
可玩性完成签到 ,获得积分10
38秒前
kyokyoro完成签到,获得积分10
38秒前
心碎的黄焖鸡完成签到 ,获得积分10
40秒前
沐颜完成签到 ,获得积分10
42秒前
小二郎应助BUAAzmt采纳,获得10
44秒前
残幻应助Bob2采纳,获得10
46秒前
333发布了新的文献求助10
51秒前
善学以致用应助Octopus采纳,获得30
52秒前
wxnice完成签到,获得积分10
55秒前
自然水风完成签到 ,获得积分10
56秒前
Aegis完成签到,获得积分10
56秒前
学术小垃圾完成签到,获得积分10
57秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3777734
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323199
关于积分的说明 10213148
捐赠科研通 3038520
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667445
邀请新用户注册赠送积分活动 798139
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758275