The Oxygen Reduction Reaction on Pt and Ag Catalysts in Alkaline Media in Rrde and Half-Cell Setups
Notice bibliographique
Résumé
Understanding the Oxygen Reduction Reaction (ORR) in alkaline media is essential to optimize alkaline fuel cells or metal-air batteries. The catalytic activity of various ORR catalysts has usually been evaluated via Rotating (Ring) Disk Electrode (R(R)DE) measurements. However, using an electrolyte with dissolved oxygen at low KOH concentrations measured in a microampere regime at room temperature does not reflect the real cell conditions.1 Yet, RRDE is still a valuable tool for probing the reaction pathway of catalysts in alkaline media. Our study combined traditional RRDE with Gas Diffusion Electrodes (GDEs) half-cell measurements using Pt and Ag catalysts. The polarization curve of Pt-GDE exhibits a kink near 0.8 V vs. RHE leading to a significant potential drop. This specific feature can be explained by the RRDE results, which display an increased peroxide formation in that potential region due to the adsorption/desorption of hydroxyl adsorbates.2 However, Ag does not exhibit such behavior since the peroxide formation is below typical operating potentials. Depending on the operating conditions, Ag can catalyze the ORR more effectively than Pt in alkaline conditions while significantly reducing production costs. Furthermore, our study presents a general approach for evaluating ORR catalysts under experimentally challenging conditions such as elevated temperature and high KOH molarity. References: (1) Ehelebe, K.; Schmitt, N.; Sievers, G.; Jensen, A. W.; Hrnjić, A.; Collantes Jiménez, P.; Kaiser, P.; Geuß, M.; Ku, Y.-P.; Jovanovič, P.; et al. Benchmarking Fuel Cell Electrocatalysts Using Gas Diffusion Electrodes: Inter-lab Comparison and Best Practices. ACS Energy Lett. 2022, 7, 816–826. (2) Ramaswamy, N.; Mukerjee, S. Fundamental Mechanistic Understanding of Electrocatalysis of Oxygen Reduction on Pt and Non-Pt Surfaces: Acid versus Alkaline Media. Advances in Physical Chemistry 2012, 2012, 1–17. Figure 1
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».