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Atomically dispersed Pt and Fe sites and Pt–Fe nanoparticles for durable proton exchange membrane fuel cells

2022· article· en· 466 citations· W4281782211 sur OpenAlex· 10.1038/s41929-022-00796-1

Pourquoi ce travail est-il dans la base ?

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

Organisme subventionnaire canadienUn organisme canadien l'a financé. Le travail peut ne porter aucune affiliation canadienne.

Aucune affiliation canadienne. Une base fondée sur la seule affiliation (le devis habituel) n'aurait jamais vu ce travail. C'est l'un des travaux qui justifient l'inversion de la base.

Scores machine (provisoires)

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

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.

Tête enseignante Opus0,006
Tête enseignante GPT0,212
Écart entre enseignants
0,206 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validation
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 découle

Résumé

Abstract Proton exchange membrane fuel cells convert hydrogen and oxygen into electricity without emissions. The high cost and low durability of Pt-based electrocatalysts for the oxygen reduction reaction hinder their wide application, and the development of non-precious metal electrocatalysts is limited by their low performance. Here we design a hybrid electrocatalyst that consists of atomically dispersed Pt and Fe single atoms and Pt–Fe alloy nanoparticles. Its Pt mass activity is 3.7 times higher than that of commercial Pt/C in a fuel cell. More importantly, the fuel cell with a low Pt loading in the cathode (0.015 mg Pt cm −2 ) shows an excellent durability, with a 97% activity retention after 100,000 cycles and no noticeable current drop at 0.6 V for over 200 hours. These results highlight the importance of the synergistic effects among active sites in hybrid electrocatalysts and provide an alternative way to design more active and durable low-Pt electrocatalysts for electrochemical devices.

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La notice

Revue
Nature Catalysis
Thématique
Electrocatalysts for Energy Conversion
Domaine
Energy
Établissements canadiens
Organismes subventionnaires
Argonne National LaboratoryShenzhen Municipal Science and Technology Innovation CouncilSouthern University of Science and TechnologyOffice of ScienceHong Kong University of Science and TechnologyInnovation and Technology CommissionCanadian Light SourceU.S. Department of EnergyCanada Excellence Research Chairs, Government of CanadaSouthern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory (Guangzhou)National Supercomputer Centre in Guangzhou
Mots-clés
Proton exchange membrane fuel cellElectrocatalystMaterials scienceCathodeChemical engineeringElectrochemistryDurabilityCatalysisFuel cellsNanoparticleNanotechnologyChemistryElectrodeComposite materialOrganic chemistry
Résumé présent dans OpenAlex
oui