Highly Active Porous Carbon-Supported Nonprecious Metal−N Electrocatalyst for Oxygen Reduction Reaction in PEM Fuel Cells
Notice bibliographique
Résumé
As an alternative for platinum to reduce the cost, nonprecious catalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) were synthesized by deposition of an Fe/Co−N x composite onto nanoporous carbon black with ethylenediamine (EDA) as a nitrogen precursor. Two different nanoporous carbon supports, Ketjen Black EC300J (KJ300) and EC600JD (KJ600), were used as catalyst supports for the nonprecious catalysts. Rotating ring disk electrode measurements were carried out to investigate the ORR activity and selectivity of these catalysts. The results obtained from the optimized FeCo/EDA-carbon catalyst, using KJ600 as the support, showed improved onset and half-wave potentials and superior selectivity than that of the KJ300. Similarly, the catalyst showed good performance in the hydrogen−oxygen PEM fuel cell. At a cell voltage of 0.6 V, the fuel cell managed to produce 0.37 A/cm 2 with a maximum power density of 0.44 W/cm 2 . A fuel cell life test at a constant voltage of 0.40 V demonstrated promising stability up to 100 h. The catalysts were characterized by X-ray diffraction, energy-dispersive X-ray spectrometry, and X-ray photoelectron spectroscopy. The characterizations indicated that pyridinic-type nitrogen of the nonprecious metal catalysts is critical for ORR catalytic activity and selectivity. These results suggest that a higher pore volume and surface area of the carbon support could lead to a higher nitrogen content, providing more active sites for ORR, and this type of catalyst has great potential used as a nonprecious PEM fuel cell catalyst.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».