Revealing in-plane movement of platinum in polymer electrolyte fuel cells after heavy-duty vehicle lifetime

重型的 铂金 电催化剂 阴极 膜电极组件 电解质 质子交换膜燃料电池 燃料电池 材料科学 阳极 奥斯特瓦尔德成熟 电化学 化学工程 汽车工程 纳米技术 化学 工程类 催化作用 物理化学 生物化学 电极
作者
Kaustubh Khedekar,Andrea Zaffora,Monica Santamaria,Matthew Coats,Svitlana Pylypenko,Jonathan Braaten,Plamen Atanassov,Nobumichi Tamura,Lei Cheng,Christina Johnston,Iryna V. Zenyuk
出处
期刊:Nature Catalysis [Nature Portfolio]
卷期号:6 (8): 676-686 被引量:56
标识
DOI:10.1038/s41929-023-00993-6
摘要

Fuel cell heavy-duty vehicles (HDVs) require increased durability of oxygen-reduction-reaction electrocatalysts, making knowledge of realistic degradation mechanisms critical. Here identical-location micro-X-ray fluorescence spectroscopy was performed on membrane electrode assemblies. The results exposed heavy in-plane movement of electrocatalyst after HDV lifetime, suggesting that electrochemical Ostwald ripening may not be a local effect. Development of local loading hotspots and preferential movement of electrocatalyst away from cathode catalyst layer cracks was observed. The heterogeneous degradation exhibited by a modified cathode gas diffusion layer membrane electrode assembly after HDV lifetime was successfully quantified by the identical-location approach. Further synchrotron micro-X-ray diffraction and micro-X-ray fluorescence experiments were performed to obtain the currently unknown correlation between electrocatalyst nanoparticle size increase and loading change. A direct correlation was discovered which developed only after HDV lifetime. The work provides a route to engineer immediate system-level mitigation strategies and to develop structured cathode catalyst layers with durable electrocatalysts. Deployment of fuel-cell-based heavy-duty vehicles requires a complete understanding of cathode degradation. Now, identical-location micro-X-ray fluorescence spectroscopy is performed on realistic membrane electrode assemblies to identify the degradation mechanisms of the platinum catalyst.
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
暗能量完成签到,获得积分10
刚刚
蔡坤完成签到,获得积分10
1秒前
liZZZZZ完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
511完成签到 ,获得积分10
3秒前
Fppty发布了新的文献求助10
3秒前
啦啦啦啦啦完成签到,获得积分10
3秒前
不想干活完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Zz完成签到,获得积分10
4秒前
raindrop发布了新的文献求助10
4秒前
怕黑丹雪完成签到,获得积分10
4秒前
123PY完成签到,获得积分10
5秒前
卷王完成签到,获得积分10
5秒前
深情安青应助暗能量采纳,获得10
6秒前
nl不分完成签到,获得积分10
7秒前
Hello应助我是一片云采纳,获得10
7秒前
Kavin完成签到,获得积分10
7秒前
大白完成签到,获得积分0
7秒前
7秒前
怡然的梦之完成签到,获得积分10
8秒前
重要的溪流完成签到,获得积分10
8秒前
Ammon完成签到,获得积分10
9秒前
Micronano01发布了新的文献求助10
9秒前
思源应助阿拉采纳,获得10
10秒前
旷意完成签到,获得积分10
10秒前
吃宝宝完成签到,获得积分10
10秒前
Farmer完成签到,获得积分10
10秒前
Kao应助drjj采纳,获得10
11秒前
某不科学的萌萌完成签到,获得积分10
11秒前
可爱山彤完成签到,获得积分10
12秒前
十七完成签到 ,获得积分10
12秒前
在水一方应助胖虎采纳,获得10
12秒前
13秒前
宋小花儿完成签到,获得积分10
13秒前
Celia完成签到,获得积分10
13秒前
ZJJ静完成签到,获得积分10
15秒前
CXC完成签到,获得积分10
15秒前
机灵的鸣凤完成签到,获得积分10
16秒前
ak枫完成签到,获得积分10
17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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
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 7257962
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879792
关于积分的说明 18758913
捐赠科研通 6938331
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201177
关于科研通互助平台的介绍 2375264
邀请新用户注册赠送积分活动 2177017