Highly Active IrRuOx/MnOx Electrocatalysts with Ultralow Anode PGM Demand in Proton Exchange Membrane Electrolyzers

材料科学 阳极 质子交换膜燃料电池 质子 无机化学 纳米技术 化学工程 电极 燃料电池 物理化学 化学 生物化学 物理 量子力学 工程类
作者
Jiaqi Kang,Sebastian Möhle,Xingli Wang,Miklós Márton Kovács,Kerolus Nasser Nagi Nasralla,Johannes Schmidt,Sören Selve,Dominik Dworschak,Peter Strasser
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202405758
摘要

Abstract Thrifting the rare iridium in proton exchange membrane water electrolyzer (PEMWE) anodes is an effective means to preempt undesired future iridium supply shortages aiding wider deployment of PEMWEs in coming years. This work explores a new family of MnO x ‐supported IrO x and IrRuO x electrocatalysts for the acidic oxygen evolution reaction (OER). Comprehensive ex situ and in situ characterization uncovers synthesis‐structure‐activity relationships of the OER materials with insight into the origin of their exceptional activity: The MnO x support provides beneficial dispersion while the introduction of Ru into IrO x /MnO x leads to a modulation of the chemical state of Ir coupled with a strong surface reconstruction. In half‐cell tests, IrRuO x /MnO x reveals an Ir mass activity of 964.7 A g Ir −1 at 1.53 V RHE , which is 36 times higher than that of the commercial IrO 2 (C‐IrO 2 ). It is also demonstrated that this promising catalytic OER activity translates into a realistic PEMWE performance. IrRuO x /MnO x and IrO x /MnO x thin catalyst layers are developed in low Ir‐loaded membrane electrode assemblies (MEAs) and an outstanding PEMWE cell performance is reported with cell voltages of 1.66 V at 2 A cm −2 . This translates into a favorable (Ir + Ru) platium group metal (PGM) demand of <0.05 g PGM kW −1 at 70% voltage efficiency, meeting a 2035 technical demand target.
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
叶95发布了新的文献求助10
1秒前
尊敬的惠发布了新的文献求助10
2秒前
Wangyingjie5发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
HLQF完成签到,获得积分10
6秒前
勋勋xxx发布了新的文献求助10
11秒前
小宋发布了新的文献求助100
11秒前
酷炫小馒头完成签到,获得积分10
12秒前
可爱的函函应助默默采枫采纳,获得10
13秒前
zd完成签到,获得积分10
13秒前
Dr_Stars完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
枫树狐狸完成签到,获得积分10
16秒前
齐静春完成签到 ,获得积分10
17秒前
19秒前
20秒前
大个应助勋勋xxx采纳,获得10
20秒前
黑嘶发布了新的文献求助30
20秒前
20秒前
流飒完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
zho应助www采纳,获得30
23秒前
小二郎应助Mayinhere采纳,获得10
23秒前
24秒前
科研通AI5应助Wangyingjie5采纳,获得10
24秒前
24秒前
KOBE94FU发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
27秒前
29秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
30秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
dandan完成签到,获得积分10
30秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
30秒前
zho应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
Walking a Tightrope: Memories of Wu Jieping, Personal Physician to China's Leaders 400
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 3798163
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3343617
关于积分的说明 10316986
捐赠科研通 3060333
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1679484
邀请新用户注册赠送积分活动 806627
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763282