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Harnessing dimethyl ether and methyl formate fuels for direct electrochemical energy conversion

Journal of Energy Chemistry 2023年第8期83卷 454-464,I0012页

作者： Medhanie Gebremedhin Gebru Radhey Shyam Yadav hanan teller Haya Kornweitz Palaniappan Subramanian Alex Schechter Department of Chemical Science Ariel UniversityAriel 40700Israel New Technologies-Research Centre(NTC).University of West Bohemia Pilsen 30100Czech Republic

In this work,the oxidation of a mixture of dimethyl ether(DME) and methyl formate(MF) was studied in both an aqueous electrochemical cell and a vapor-fed polymer electrolyte membrane fuel cell(PEMFC)utilizing a multi-metallic alloy catalyst,Pt_(3)Pd_(3)Sn_(2)/C,discovered earlier by *** current obtained during the bulk oxidation of a DME-saturated 1 M MF was higher than the summation of the currents provided by the two fuels separately,suggesting the cooperative effect of mixing these fuels.A significant increase in the anodic charge was realized during oxidative stripping of a pre-adsorbed DME+MF mixture as compared to DME or MF *** is ascribed to greater utilization of specific catalytic sites on account of the relatively lower adsorption energy of the dual-molecules than of the sum of the individual molecules as confirmed by the density fu nctional theory(DFT) *** cell polarization was also conducted using a Pt_(3)Pd_(3)Sn_(2)/C(anode) and Pt/C(cathode) catalysts-coated membrane(CCM).The enhanced surface coverage and active site utilization resulted in providing a higher peak power density by the DME+MF mixture-fed fuel cell(123 mW cm^(-2)at 0.45 V) than with DME(84mW cm^(-2)at 0.35 V) or MF(28 mW cm^(-2)at 0.2 V) at the same total anode hydrocarbon flow rate,temperature,and ambient pressure.

关键词： Dimethyl ether Methyl formate Fuel cell Electrocatalysis Multi-metallic alloy

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