Impact of Platinum/Carbon Aggregate Size on Agglomerate Structure and Performance of Polymer Electrolyte Fuel Cells

结块 离聚物 电解质 化学工程 铂金 聚合物 材料科学 多孔性 絮凝作用 骨料(复合) 胶体 微观结构 催化作用 吸附 集聚经济 纳米颗粒 粒径 燃料电池 铂纳米粒子 形态学(生物学) 纳米技术 催化剂载体 结晶 化学 奥斯特瓦尔德成熟 粒子(生态学) 气泡
作者
Shuji Yomo,Shuhei Yoshino,Naoki Hasegawa,Masashi Harada,Shunsuke Yamakawa
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:172 (12): 124504-124504 被引量:1
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ae2261
摘要

The aggregate size of Pt/C plays a crucial role in determining the agglomerate structure formed in catalyst inks and the porous structure of catalyst layers (CLs); consequently, it strongly influences the performance of polymer electrolyte fuel cells (PEFCs). To elucidate the underlying mechanism, we controlled the Pt/C aggregate size by varying the number of ball-milling cycles and evaluated the resulting agglomerate structures and CL properties. Large aggregates, with limited outer surface area for ionomer adsorption that allows hydrophobic interactions among Pt/C aggregates to dominate, promoted flocculation and the formation of coarse agglomerates, leading to non-uniform CLs and poor proton-conduction pathways within the agglomerates. As a result, platinum utilization decreased, and cell performance deteriorated. In contrast, smaller aggregates provided sufficient ionomer adsorption, balancing electrostatic repulsion and hydrophobic attraction. This facilitated colloidal gel formation and yielded uniform CLs. Improved ionomer coverage increased platinum utilization and mitigated oxygen transport resistance, leading to enhanced performance. Overall, these findings highlight that precise control of aggregate size is essential not only for stabilizing catalyst inks but also for designing CL microstructures that enable high-performance PEFC electrodes.
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
JamesPei应助安安采纳,获得10
刚刚
usokb发布了新的文献求助10
1秒前
giao完成签到,获得积分10
1秒前
qiongqiong发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
斯文败类应助lsl采纳,获得10
3秒前
华仔应助辛辛那提采纳,获得10
3秒前
明理半山完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
yyy发布了新的文献求助10
5秒前
mix完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
去田埂上等乌云完成签到,获得积分10
6秒前
苹果淇发布了新的文献求助10
6秒前
Gaowenjie完成签到,获得积分10
7秒前
TING发布了新的文献求助20
7秒前
8秒前
dai完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
深情安青应助小梧采纳,获得10
8秒前
8秒前
Halo完成签到,获得积分10
9秒前
小红帽完成签到 ,获得积分20
9秒前
9秒前
9秒前
我是老大应助天空f采纳,获得10
10秒前
情怀应助去田埂上等乌云采纳,获得10
11秒前
usokb完成签到,获得积分10
11秒前
cyyan完成签到,获得积分10
12秒前
能干小懒虫完成签到,获得积分10
12秒前
cocofan发布了新的文献求助10
12秒前
ci关注了科研通微信公众号
13秒前
科研误我完成签到,获得积分20
14秒前
Kossy.NG发布了新的文献求助10
14秒前
慕青应助潇洒盼柳采纳,获得10
14秒前
obito完成签到,获得积分10
15秒前
ohm发布了新的文献求助10
15秒前
chi完成签到,获得积分10
16秒前
玉米发布了新的文献求助10
16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
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders: Interdisciplinary Perspectives 750
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7734125
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9284525
关于积分的说明 20165747
捐赠科研通 7311915
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304566
关于科研通互助平台的介绍 2457187
邀请新用户注册赠送积分活动 2313754