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Recent progress of Pt-based oxygen reduction reaction catalysts for proton exchange membrane fuel cells

Rare Metals 2024年第6期43卷 2444-2468页

作者： Feng Zhan Kun-Song Hu Jin-Hua Mai Li-Sheng Zhang Zhen-Guo Zhang Huan He Xin-Hua Liu School of Resources Environment and MaterialsGuangxi University School of Transportation Science and Engineering Beihang University IDTECH (Suzhou) Co.Ltd Dyson School of Design Engineering Imperial College London

With the increasing consumption of fossil fuels,proton exchange membrane fuel cells(pemfcs) have attracted considerable attention as green and sustainable energy conversion devices.The slow kinetics of the cathodic oxygen reduction reaction(ORR) has a major impact on the performance of pemfcs,and although platinum(Pt) can accelerate the reaction rate of the ORR,the scarcity and high cost of Pt resources still limit the development of pemfcs.Therefore,the development of low-cost high-performance ORR catalysts is essential for the commercial application and development of pemfcs.This paper reviews the research progress of researchers on Pt-based ORR catalysts in recent years,including Pt/C catalysts,Pt-based alloy catalysts,Pt-based intermetallic compounds,and Pt-based single-atom catalysts(SACs),with a focus on Pt-based alloy catalysts with different nanostructures.We described in detail the difficulties and solutions in the research process of various ORR catalysts and explained the principle of their activity enhancement with density functional theory(DFT).In addition,an outlook on the development of Pt-based catalysts is given,and reducing the amount of Pt used and improving the performance of catalysts are the directions to work on in the coming period.

关键词： Pt-based catalysts pemfcs Pt-based intermetallic compounds Single-atom catalysts

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Degradation of Silicone Rubbers in Fenton's Reagents

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2018年第4期33卷 793-796页

作者：吴凡李克 ZHANG Qinglian ZHANG Haining CHEN Yanan PAN Mu YAN Xinping State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing Wuhan University of Technology National Engineering Research Center for Waterway Transport Safety Intelligent Transport Systems Research Center Wuhan University of Technology Hubei Key Laboratory of Fuel Cells Wuhan University of Technology

Gaskets are applied in pemfcs（proton exchange membrane fuel cells） to keep reactant gases and liquid within their respective regions, which are of great significance for the both sealing and electrochemical performance of fuel cells during the long-term operation. In this study, the degradation of silicone rubbers, often selected as seals in pemfcs, in Fenton＇s reagents with different H_2O_2 concentrations was investigated. The changes in chemical properties, mechanical behavior and surface morphology of the samples were studied before and after exposure to the test environment over time. It is found that increasing H_2O_2 concentration will degrade the rubbers more severely. The experimental results elucidate the degradation mechanism of silicone rubbers in Fenton＇s reagents and the influence of H_2O_2 in the degradation process.

关键词： silicone rubbers pemfcs seal degradation Fenton＇s reagents

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The study on carbon nanotubes-supported Pt catalysts for PEMFC

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电池 2004年第3期34卷 224-226页

作者： ZHU Hong KANG Xiao-hong GE Feng-juan YANG Yu-guo ZHU Jie 朱红康晓红葛奉娟杨玉国朱捷 School of Science Beijing Jiaotong University Beijing 100044 China School of Chemical Engineering and Technology China University of Mining and Technology Xuzhou Jiangsu 221008 China 北京交通大学理学院中国矿业大学化工学院

Carbon nanotube-supported-platinum (Pt/CNTs) and carbon-supported-platinum (Pt/C) catalysts were prepared by in situ chemical reduction method and analyzed by TEM and XRD. Then the experiments were carried out to test the performance of pemfcs with the Pt electrodes. The results showed that in both catalyst, Pt was of small particle size (about 4 nm) and Pt/CNTs exhibited higher catalytic activity than Pt/C.

关键词： Pt/C pemfcs 燃料电池电极正极负极

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不同pH对质子交换膜燃料电池高氮不锈钢双极板电化学及钝化行为的影响

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江苏科技大学学报（自然科学版） 2021年第6期35卷 94-99页

作者：欧阳春寻大毛高平平朱艳清江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212100 中电科(宁波)海洋电子研究院有限公司宁波315000 江西科技师范大学通信与电子学院南昌330038 湖南工程学院湖南省车辆与运输重点实验室湘潭411104 北京小米手机软件公司上海分公司上海200235

在模拟的质子交换膜燃料电池(pemfcs)环境下,改变电解液pH为1、3及5,考察pH值对高氮不锈钢(HNSS)在上述环境下电化学行为及钝化膜性能的影响.通过极化曲线、交流阻抗、Mott-Schottky方法以及X-射线光电子能谱(XPS)来分析高氮钢表面的电... 详细信息

在模拟的质子交换膜燃料电池(pemfcs)环境下,改变电解液pH为1、3及5,考察pH值对高氮不锈钢(HNSS)在上述环境下电化学行为及钝化膜性能的影响.通过极化曲线、交流阻抗、Mott-Schottky方法以及X-射线光电子能谱(XPS)来分析高氮钢表面的电化学行为及钝化膜的成份.结果表明,高氮不锈钢表面形成的钝化膜具有n型半导体及p型半导体性质,掺杂深度随着pH增加而减少.通过交流阻抗分析发现钝化膜为双层结构,高氮钢表面没有发生点蚀.钝化后,XPS结果表明钝化膜主要是铁氧化物、锰氧化物,镍氧化物及铬氧化物等.

关键词： HNSS 金属双极板 pemfcs 钝化膜

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