Novel Au nanoparticles-inlaid titanium paper for PEM water electrolysis with enhanced interfacial electrical conductivity

材料科学 化学工程 腐蚀 钝化 电解 接触角 扫描电子显微镜 涂层 电导率 傅里叶变换红外光谱 质子交换膜燃料电池 接触电阻 透射电子显微镜 复合材料 电极 图层(电子) 冶金 纳米技术 化学 电解质 燃料电池 物理化学 工程类
作者
Yue Liu,Shaobo Huang,Shanlong Peng,Heng Zhang,Lifan Wang,Xindong Wang
出处
期刊:International Journal of Minerals Metallurgy and Materials [Springer Science+Business Media]
卷期号:29 (5): 1090-1098 被引量:6
标识
DOI:10.1007/s12613-022-2452-1
摘要

Proton-exchange membrane water electrolysis (PEM WE) is a particularly promising technology for renewable hydrogen production. However, the excessive passivation of the gas diffusion layer (GDL) will seriously affect the high surface-contact resistance and result in energy losses. Thus, a mechanism for improving the conductivity and interface stability of the GDL is an urgent issue. In this work, we have prepared a hydrophilic and corrosion resistant conductive composite protective coating. The polydopamine (PDA) film on the Ti surface, which was obtained via the solution oxidation method, ensured that neither micropores nor pinholes existed in the final hybrid coatings. In-situ reduced gold nanoparticles (AuNPs) improved the conductivity to achieve the desired interfacial contact resistance and further enhanced the corrosion resistance. The surface composition of the treated samples was investigated using scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The results indicated that the optimized reaction conditions included a pH value of 3 of HAuCl4 solution with PDA deposition (48 h) on papers and revealed the lowest contact resistance (0.5 mΩ·cm2) and corrosion resistance (0.001 μA·cm−2) in a 0.5 M H2SO4 + 2 ppm F− solution (1.7 V vs. RHE) among all the modified specimens, where RHE represents reversible hydrogen electrode. These findings indicated that the Au—PDA coating is very appropriate for the modification of Ti GDLs in PEM WE systems.

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
MOON应助讨厌所有人采纳,获得10
刚刚
刚刚
虚心的阿松完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
悦耳念梦完成签到,获得积分10
1秒前
lj完成签到,获得积分10
1秒前
大模型应助ElianKee采纳,获得10
2秒前
唐建川完成签到,获得积分20
2秒前
曈曦完成签到 ,获得积分10
2秒前
阿月完成签到,获得积分10
3秒前
翟庆春完成签到,获得积分10
3秒前
ihan发布了新的文献求助10
3秒前
盏茶轻抿完成签到,获得积分10
4秒前
zzzdx完成签到 ,获得积分10
4秒前
三毛不流浪应助高贵惜雪采纳,获得10
4秒前
Tracy发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
陶醉天问发布了新的文献求助30
5秒前
CLF完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
晓倩完成签到,获得积分10
6秒前
歪比巴波完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
99发布了新的文献求助10
7秒前
健忘怜雪完成签到,获得积分10
7秒前
bkagyin应助Teko采纳,获得10
7秒前
7秒前
111发布了新的文献求助10
7秒前
木子完成签到,获得积分10
8秒前
muxin完成签到,获得积分20
8秒前
zhou123432发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
ElianKee完成签到,获得积分10
9秒前
安琪发布了新的文献求助10
9秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
9秒前
FashionBoy应助卡拉肖克攀采纳,获得10
9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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
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
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 7233462
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8859233
关于积分的说明 18687001
捐赠科研通 6900033
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3192239
关于科研通互助平台的介绍 2362608
邀请新用户注册赠送积分活动 2166720