Tandem cathode for proton exchange membrane fuel cells

文献情報

出版日 2013-04-22
DOI 10.1039/C3CP51479J
インパクトファクター 3.676
著者

Samira Siahrostami, Mårten E. Björketun, Peter Strasser, Jeff Greeley, Jan Rossmeisl


原文を見る

要旨

The efficiency of proton exchange membrane fuel cells is limited mainly by the oxygen reduction reaction at the cathode. The large cathodic overpotential is caused by correlations between binding energies of reaction intermediates in the reduction of oxygen to water. This work introduces a novel tandem cathode design where the full oxygen reduction, involving four electron-transfer steps, is divided into formation (equilibrium potential 0.70 V) followed by reduction (equilibrium potential 1.76 V) of hydrogen peroxide. The two part reactions contain only two electron-transfer steps and one reaction intermediate each, and they occur on different catalyst surfaces. As a result they can be optimized independently and the fundamental problem associated with the four-electron catalysis is avoided. A combination of density functional theory calculations and published experimental data is used to identify potentially active and selective materials for both catalysts. Co-porphyrin is recommended for the first step, formation of hydrogen peroxide, and three different metal oxides – SrTiO3(100), CaTiO3(100) and WO3(100) – are suggested for the subsequent reduction step.

関連文献

A miniaturized giant magnetic resistance system for quantitative detection of methamphetamine

Guopan Yang, Kunxue Cheng, Zhengkang Chu, Chunhui Ren, Yusheng Fu, Jinhong Guo

2021-02-17 Paper

DOI: 10.1039/D0AN02418J

A novel microfluidic system for the sensitive and cost-effective detection of okadaic acid in mussels

Ana Castanheira, Marília Barreiros dos Santos, Laura Rodriguez-Lorenzo, Raquel Queirós, Begoña Espiña

2021-02-09 Paper

DOI: 10.1039/D0AN02092C

Self-assembled nanomaterials for biosensing and therapeutics: recent advances and challenges

Shan Huang, Yuexin Song, Zhimei He, Jian-Rong Zhang, Jun-Jie Zhu

2021-03-10 Minireview

DOI: 10.1039/D1AN00077B

Ultrasensitive fluorometric biosensor based on Ti3C2 MXenes with Hg2+-triggered exonuclease III-assisted recycling amplification

Liling Lu, Xiao Han, Jingwen Lin, Yingxin Zhang, Minghao Qiu, Ying Chen, Meijin Li, Dianping Tang

2021-02-22 Paper

DOI: 10.1039/D1AN00178G

Ascorbic acid functionalized anti-aggregated Au nanoparticles for ultrafast MEF and SERS detection of tartrazine: an ultra-wide piecewise linear range study

Mengru Li, Ran Li, Bo Han, Haojie Ma, Xueyan Hou, Yulong Kang, Yuqi Zhang, Ji-Jiang Wang

2021-12-30 Paper

DOI: 10.1039/D1AN02139G

O species-decorated graphene shell encapsulating iridium–nickel alloy as an efficient electrocatalyst towards hydrogen evolution reaction

Shipeng Gong, Changlai Wang, Peng Jiang, Kang Yang, Jian Lu, Minxue Huang, Shi Chen, Junzheng Wang

2019-06-06 Communication

DOI: 10.1039/C9TA04361F

Rational design of water-dispersible and biocompatible nanoprobes with H2S-triggered NIR emission for cancer cell imaging

Hengyan Liu, Ge Xu, Tianli Zhu, Rongchen Wang, Jiahui Tan, Chunchang Zhao, Xianfeng Gu

2020-06-29 Communication

DOI: 10.1039/D0TB00173B

Correction: High-resolution DNA size enrichment using a magnetic nano-platform and application in non-invasive prenatal testing

Hao Wan, Ying Liu, Haiyan Zhang, Linghua Zeng, Jiale Qu, Ben-Qing Wu, Xinhong Wan

2022-01-06 Correction

DOI: 10.1039/D1AN90111G

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

3-イチチルビフェニルはどのように合成されますか?

3-イチチルビフェニルは、ビフェニルとイチプロピオニトリルを回収率約90%で反応させて合成されます。触媒は通常、亜リチウムホウ素を用います。

5668-93-93-Ethylbiphenyl
化合物よくある質問

8-溴-5-三氟甲基喹啉はどのように合成されますか?

8-溴-5-三氟甲基喹啉は、5-トリフルオロメチル-2-メチル-1,3-ベンゼンジオールをブロモエタノールと反応させて生成します。この反応は塩基性条件下で行われ...

917251-92-48-Bromo-5-(trifluoro...
化合物よくある質問

ジメチル4-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ドioxaborolan-2-基)-2,6-ピリジンジカルボイル酸フェニルアミニドの代替品はありますか?

ジメチル4-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ドioxaborolan-2-基)-2,6-ピリジンジカルボイル酸フェニルアミニドの代替品としては、4-...

741709-66-0Dimethyl 4-(4,4,5,5-...
化合物よくある質問

N-(3,5-ヘキサクロロ-4-ピリドインイル)-8-メチオキシ-5-キノリンカーボン酸の市場動向や研究トレンドはどのようなものでしょうか?

N-(3,5-ヘキサクロロ-4-ピリドインイル)-8-メチオキシ-5-キノリンカーボン酸の市場動向は、主に産業用途での需要により影響を受けます。研究トレンドとし...

199871-63-1N-(3,5-Dichloro-4-py...
化合物よくある質問

イソステアロイルグリセリルは安全ですか?

イソステアロイルグリセリルは一般的に安全性が高いとされていますが、過度な使用や個人差により皮�owsん炎などの反応が起こる可能性があります。使用前に医師に相談す...

222723-55-92-[(5Z,8Z,11Z,14Z)-5...
化合物よくある質問

1-(二苯甲基)-3,3-二氟-氮杂环丁烷の市場動向や研究トレンドはどうですか?

1-(二苯甲基)-3,3-二氟-氮杂环丁烷の市場動向は、医薬品や合成化学の研究分野で注目を集めています。新興研究は、該当化合物の合成改良と生体内での作用メカニズ...

288315-02-61-Benzhydryl-3,3-dif...
化合物よくある質問

3-チオフェンスチオールの物理化学的性質は何ですか?

3-チオフェンスチオールのCAS番号は7774-73-4です。結晶性の白色粉末で、分子量は122.17です。この化合物は水に微溶解し、エタノールやジクロロメタン...

7774-73-43-Thiophenethiol
化合物よくある質問

2-Methyl-2-propanyl (2S)-2-(aminomethyl)-1-piperidinecarboxylateは安全ですか?

2-Methyl-2-propanyl (2S)-2-(aminomethyl)-1-piperidinecarboxylateは一定の安全性基準を満たしていま...

475105-35-22-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

CAS番号1316822-90-8の化合物は安全ですか?

CAS番号1316822-90-8の化合物は安全性に関しては評価が不足していますが、一般的には生物学的に活性な物質であり、取り扱いには適切な安全防護措置が必要で...

1316822-90-8Gal beta(1-3)[Neu5Ac...
化合物よくある質問

Tert-butyl 2-(2-羟基乙基)哌嗪-1-羧酸はどのように保存すればよいですか?

Tert-butyl 2-(2-羟基乙基)哌嗪-1-羧酸は、冷暗所で保存し、直射日光から遠ざけてください。容器は密閉し、高湿度や高温を避けて保管してください。

517866-79-4Tert-butyl 2-(2-hydr...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。