高性能氧化物交换膜燃料电池,包括一个原子层沉积的银阴极.
Jong Seon Park1, Beum Geun Seo1, Junmo Koo1
1School of Mechanical Engineering, Korea University, 145 Anam-ro, Seongbuk-gu Seoul 02841, Republic of Korea.
Nano letters
|August 28, 2023
概括
原子层沉积 (ALD) 使得氧化物交换膜燃料电池 (HEMFC) 的成本高效,无催化剂的创造成为可能. 这种新的Ag电催化剂实现了高性能,克服了燃料电池电动汽车 (FCEV) 的局限性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 燃料电池电动汽车 (FCEV) 需要具有成本效益的高性能催化剂来与电池电动汽车 (BEV) 竞争.
- 氧化交换膜燃料电池 (HEMFC) 提供了一个有希望的替代方案,但催化剂的开发仍然是一个挑战.
- 基于的催化剂价格昂贵,因此需要替代材料.
研究的目的:
- 使用原子层沉积 (ALD) 开发HEMFCs的无阴极催化剂.
- 为了研究通过ALD制造的银 (Ag) 电催化剂的有效性,用于氧降解反应.
- 评估ALD-Ag纳米颗粒在碳纳米管 (CNT) 上的性能,用于HEMFC应用.
主要方法:
- 在CNT上使用原子层沉积 (ALD) 制造Ag电催化剂.
- 微结构分析以确认纳米粒子分布和阶段覆盖.
- 在65°C的氧化物交换膜燃料电池 (HEMFC) 中对制造的阴极进行性能测试.
主要成果:
- ALD成功地制造了Ag纳米粒子,在多孔的CNTs上具有出色的步骤覆盖.
- 没有Pt的HEMFC阴极显示出高氧减氧活性.
- 在性环境中实现了2154mW mgAg-1的峰值功率密度.
结论:
- ALD是一种可行的技术,用于制造高活性,低成本的电催化剂.
- ALD-Ag/CNTs显示出高性能HEMFCs的显著潜力.
- 这种方法为燃料电池技术中的催化剂提供了具有成本效益的替代方案.
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