1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Российские нанотехнологии
  4. T. 19, № 3, 2024

Российские нанотехнологии, 2024, T. 19, № 3, стр. 361-371

КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ PtCu/C-КАТАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

С. В. Беленов 1, Е. Е. Могучих 1, А. С. Павлец 1, И. В. Панков 1, В. С. Меньщиков 1, *

1 Южный федеральный университет
Ростов-на-Дону, Россия

* E-mail: men.vlad@mail.ru

Поступила в редакцию 01.03.2024
После доработки 07.05.2024
Принята к публикации 07.05.2024

Аннотация

Изучены каталитическая активность в реакции восстановления кислорода и стабильность в различных режимах стресс-тестирования для полученных жидкофазными методами синтеза биметаллических PtCu/C-катализаторов c содержанием платины 20 и 30 мас. % методами циклической вольтамперометрии на вращающемся дисковом электроде в трехэлектродной ячейке и в составе сборки мембранно-электродного блока в сравнении с коммерческим Pt/C-катализатором. Показаны значительные различия в степени деградации исследованных PtCu/C- и Pt/C-катализаторов для низкотемпературных топливных элементов, а именно от 33 до 67% в зависимости от методики стресс-тестирования и состава катализатора.

Список литературы

  1. Blal M., Benatiallah A., NeÇaibia A. et al. // Energy. 2018. V. 168. P. 182. https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.11.095

  2. Mo S., Du L., Huang Z. et al. // Electrochem. Energy Rev. 2023. V. 6. № 28. P. 1. https://doi.org/10.1007/s41918-023-00190-w

  3. Shao Yu., Cheng Yi., Duan W. et al. // Catalysis. 2015. V. 5. № 12. P. 7288. https://doi.org/10.1021/acscatal.5b01737

  4. Ярославцев А.Б., Добровольский Ю.А., Шаглаева Н.С. и др. // Успехи химии 2012. Т. 81 № 3. С. 191. https://doi.org/10.1070/rc2012v081n03abeh004290

  5. Janssen M., Weber P., Oezaslan M. // Cur. Opin. Electrochem. 2023. V. 40. P. 101337. https://doi.org/10.1016/j.coelec.2023.101337

  6. Shao M., Chang Qi., Dodelet J.-P., Regis C. // Chem. Rev. 2016. V. 116. № 6. P. 3594. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00462

  7. Peng Z., Yang H. // Nanotoday. 2009. V. 4. № 2. P. 143. https://doi.org/10.1016/j.nantod.2008.10.010

  8. Padgett E., Yarlagadda V., Holtz M.E. // J. Electrochem. Soc. 2019. V. 166. № 4. P. F198. https://doi.org/10.1149/2.0371904jes

  9. Stariha S., Macauley N., Sneed B.T. et al. // J. Electrochem. Soc. 2019. V. 165. P. F492. https://doi.org/10.1149/2.0881807jes

  10. Ren P., Pei P., Li Y. et al. // Prog. Energy Combust. Sci. 2020. V. 80. P. 100859. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2020.100859

  11. Mezzavilla S., Baldizzone C., Swertz A.-C. et al. // Catalysis. 2016. V. 6. № 12. P. 8058. https://doi.org/10.1021/acscatal.6b02221

  12. Zhang Y., Chen S., Wang Y. et al. // J. Power Sources. 2015. V. 273. P. 62. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.09.01

  13. Thiele P., Yang Yu., Dirkes S. et al. // Int. J. Hyd. Energy. 2024. V. 52. D. P. 1065. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.08.292

  14. Borup R.L., Kusoglu A., Neyerlin K.C. et al. // Cur. Opin. Electrochem. 2020. V. 21. P. 192. https://doi.org/10.1016/j.coelec.2020.02.007

  15. Hua Z., Zheng Z., Pahon E. et al. // J. Power Sources. 2022. V. 529. P. 231256. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2022.231256

  16. Takahashi T., Ikeda T., Murata K. et al. // J. Electrochem. Soc. 2022. V. 169. № 4. P. 044523. https://doi.org/10.1149/1945-7111/ac662d

  17. Colombo E., Bisello A., Casalegno A., Baricci A. // J. Electrochem. Soc. 2021. V. 168. P. 054508. https://doi.org/10.1149/1945-7111/abf4eb

  18. Colombo E., Baricci A., Mora D. et al. // J. Power Sources. 2023. V. 580. P. 233376. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2023.233376

  19. Pavlets A., Alekseenko A., Pankov I. et al. // J. Mat. Res. 2023. V. 38. № 20. P. 4595. https://doi.org/10.1557/s43578-023-01179-3

  20. Pavlets A.S., Alekseenko A.A., Nikolskiy A.V. et al. // Int. J. Hyd. Energy. 2022. V. 47. № 71. P. 30460. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.07.014

  21. Menshchikov V.S., Alekseenko A.A., Guterman V.E. et al. // Nanomaterials. 2020. V. 10. № 4. P. 742. https://doi.org/10.3390/nano10040742

  22. Alekseenko A.A., Pavlets A.S., Mikheykin A.S. et al. // App. Surf. Sci. 2023. V. 631. P. 157539. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.157539

  23. Shinozaki K., Zack J.W., Pylypenko S. et al. // J. Electrochem. Soc. 2015. V. 162. P. F1384. https://doi.org/10.1149/2.0551512jes

  24. Gasteiger H.A., Kocha Sh.S., Sompalli B., Wagner F.T. // Appl. Catal. B. 2005. V. 56. № 1–2. P. 9. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2004.06.021

  25. Khudhayer W.J., Kariuki N.N., Wang X. et al. // J. Electrochem. Soc. 2011. V. 158. P. B1029. https://doi.org/10.1149/1.3599901

  26. Moguchikh E.A., Paperzh K.O., Alekseenko A.A. et al. // Catalysts. 2022. V. 12. № 4. P. 414. https://doi.org/10.3390/catal12040414

  27. Киракосян С.А., Алексеенко А.А., Гутерман В.Е. и др. // Электрохимия. 2019. Т. 55. № 12. С. 1532. https://doi.org/10.1134/S0424857019120089

  28. Alekseenko A., Belenov S., Mauer D. et al. // Inorganics. 2024. V. 12. № 1. P. 23. https://doi.org/10.3390/inorganics12010023

  29. Mo S., Du L., Huang Z. et al. // Electrochem. Energy Rev. 2023. V. 6. № 28. P. 1. https://doi.org/10.1007/s41918-023-00190-w

  30. Государственный стандарт Российской Федерации. ГОСТ Р 51673-2000 Водород газообразный чистый. 2023.

  31. Аваков В.Б., Богдановская В.А., Василенко В.А. и др. // Электрохимия 2015. Т. 51. № 8. С. 813. https://doi.org/10.7868/S0424857015080034

  32. Mayrhofer K.J.J., Blizanac B.B., Arenz M. et al. // J. Phys. Chem. B. 2005. V. 109. № 30. P. 14433. https://doi.org/10.1021/jp051735z

  33. Wang C., Markovich N.M., Stamenkovic V.R. // ACS Catal. 2012. V. 2. № 5. P. 891. https://doi.org/10.1021/cs3000792

  34. Xiao Z., Wu H., Zhong H. et al. // Nanoscale. 2021. V. 13. № 32. P. 13896. https://doi.org/10.1039/D1NR02820K

  35. Derendyaev M.A., Koryakin D.V., Filalova E.M. et al. // Nanotechnologies in Russia. 2020. V. 15. P. 797. https://doi.org/10.1134/S1995078020060087

  36. Billy E., Maillard F., Morin A. et al. // J. Power Sources. 2010. V. 195. № 9. P. 2737. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.10.101

  37. Novikova K., Kuriganova A., Leontyev I. et al. // Electrocatalysis. 2018. V. 9. P. 22. https://doi.org/10.1007/s12678-017-0416-4

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Российские нанотехнологии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал