A review on non-precious metal electrocatalysts for PEM fuel cells
Notice bibliographique
Résumé
With the approaching commercialization of PEM fuel cell technology, developing active, inexpensive non-precious metal ORR catalyst materials to replace currently used Pt-based catalysts is a necessary and essential requirement in order to reduce the overall system cost. This review paper highlights the progress made over the past 40 years with a detailed discussion of recent works in the area of non-precious metal electrocatalysts for oxygen reduction reaction, a necessary reaction at the PEM fuel cell cathode. Several important kinds of unsupported or carbon supported non-precious metal electrocatalysts for ORR are reviewed, including non-pyrolyzed and pyrolyzed transition metal nitrogen-containing complexes, conductive polymer-based catalysts, transition metal chalcogenides, metal oxides/carbides/nitrides/oxynitrides/carbonitrides, and enzymatic compounds. Among these candidates, pyrolyzed transition metal nitrogen-containing complexes supported on carbon materials (M–Nx/C) are considered the most promising ORR catalysts because they have demonstrated some ORR activity and stability close to that of commercially available Pt/C catalysts. Although great progress has been achieved in this area of research and development, there are still some challenges in both their ORR activity and stability. Regarding the ORR activity, the actual volumetric activity of the most active non-precious metal catalyst is still well below the DOE 2015 target. Regarding the ORR stability, stability tests are generally run at low current densities or low power levels, and the lifetime is far shorter than targets set by DOE. Therefore, improving both the ORR activity and stability are the major short and long term focuses of non-precious metal catalyst research and development. Based on the results achieved in this area, several future research directions are also proposed and discussed in this paper.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».