亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Designing independent water transport channels to improve water flooding in ultra-thin nanoporous film cathodes for PEMFCs

纳米孔 阴极 材料科学 质子交换膜燃料电池 化学工程 水运 渗透 图层(电子) 膜 纳米技术 燃料电池 化学 水流 环境工程 物理化学 工程类 生物化学
作者
Jiankuo Jia,Xiaofei Liu,Feng Liu,Huiming Yin,Yi Ding
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:47 (49): 21261-21272 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2022.04.243
摘要

Utilization of 3D nanostructured Pt cathodes could obviously improve performances of proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) owing to the reduced tortuosity and the bi-continuous nanoporous structure. However, these cathodes usually suffer from the flooding problem ascribed to the ionomer-free and nanoscale pores which are more susceptible to water condensation. In this paper, ultra-thin nanoporous metal films (100 nm) were utilized to construct PEMFC cathodes and independent transport channels were designed separately for water and gas aiming at the flooding problem. Nanoporous gold (NPG) film was used as the model support for loading Pt nanoparticles owing to its controllable and stable structure. After optimizing the polytetrafluoroethylene (PTFE) content and carbon loading in the gas diffusion layer (GDL), plasma treatment under O2 atmosphere was used to pattern the GDL with independent water transport channels. The obtained liquid permeation coefficients and oxygen gains demonstrated the obviously improved water and O2 transport. By using a home-made optimized GDL and a nanoporous film cathode with pore size ∼60 nm, the flooding problem could be facilely solved. With a Pt loading of ∼16 μg cm−2, this 3D nanostructured cathode exhibits a PEMFC performance of ∼957 mW cm−2 at 80 °C. The Pt power efficiency is about 4 times higher than that of the commercial Pt/C cathode (50 μg cm−2, 756 mW cm−2). Obviously, this study provides a simple but effective methodology to solve the water flooding problem in the ultra-thin nanoporous film cathodes which is applicable for other types of 3D nanostructured PEMFC cathodes.
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
感动的天德完成签到,获得积分10
1秒前
筝筝发布了新的文献求助10
2秒前
科目三的应助被宜兴彭于晏采纳,获得10
4秒前
7秒前
9秒前
脑洞疼的应助被bloom采纳,获得10
10秒前
13秒前
风花雪月完成签到 ,获得积分10
15秒前
CodeCraft的应助被宜兴彭于晏采纳,获得10
16秒前
勤恳媚颜完成签到,获得积分10
17秒前
Gy发布了新的文献求助10
17秒前
天天快乐的应助被天真醉波采纳,获得10
18秒前
Chenzr发布了新的文献求助10
19秒前
22秒前
26秒前
领导范儿的应助被宜兴彭于晏采纳,获得10
29秒前
30秒前
Asofi的应助被卿亦佳人采纳,获得10
30秒前
40秒前
努力学习中完成签到,获得积分10
40秒前
41秒前
苹果香萱完成签到 ,获得积分10
42秒前
42秒前
Jasper的应助被宜兴彭于晏采纳,获得10
43秒前
华仔的应助被meiyi采纳,获得10
46秒前
46秒前
bloom发布了新的文献求助10
47秒前
樵木完成签到,获得积分10
55秒前
深情大象完成签到,获得积分10
56秒前
完美世界的应助被tudou采纳,获得10
57秒前
852的应助被宜兴彭于晏采纳,获得10
58秒前
深情安青的应助被tudou采纳,获得10
1分钟前
xusfdudbgxg发布了新的文献求助10
1分钟前
Ava的应助被tudou采纳,获得10
1分钟前
英俊的铭的应助被宜兴彭于晏采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
从容的绿蝶完成签到,获得积分10
1分钟前
笨小孩发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8041449
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9474813
关于积分的说明 21274555
捐赠科研通 7609862
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3391434
关于科研通互助平台的介绍 2522869
邀请新用户注册赠送积分活动 2429200