Paper “Pt Platinum Dissolution in Realistic Fuel Cell Catalyst Layers” in Angewandte Chemie veröffentlicht
15. Januar 2021
In ihrer aktuellen Arbeit präsentieren die HI ERN-Wissenschaftler den ersten experimentellen Ansatz zur Messung der Auflösung von Platin (Pt) in Gasdiffusionselektroden (GDE). Dazu koppelten sie ihren GDE-Halbzellenaufbau mit der Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICPMS). Damit werden die Pt-Auflösung in realistischen Katalysatorschichten und der Transport von gelösten Pt-Spezies durch Nafion-Membranen direkt bewertet.
Dabei stellen sie fest, dass (i) die spezifische Pt-Auflösung mit abnehmender Pt-Beladung deutlich zunimmt, (ii) die gemessene Auflösung in GDE-Experimenten im Vergleich zu Experimenten an wässrigen Modellsystemen mit Durchflusszellen deutlich geringer ist und (iii) durch Hinzufügen einer Membran auf die Katalysatorschicht die Pt-Auflösung noch weiter reduziert wird. Alle diese Phänomene lassen sich auf die unterschiedlichen Massentransportbedingungen der gelösten Pt-Spezies zurückführen, die die Wiederabscheidung und das Gleichgewichtspotenzial beeinflussen.
Mit der vorgestellten Methode konnten die Forscher auch den Diffusionskoeffizienten von Pt-Spezies in Nafion messen, was bei der Modellierung der Brennstoffzellen-Degradation von großer Bedeutung sein kann.
Die Arbeit wurde kürzlich in Angewandte Chemie International Edition veröffentlicht.
Originalpublikation
Konrad Ehelebe, Julius Knöppel, Markus Bierling, Britta Mayerhöfer, Thomas Böhm, Dr. Nadiia Kulyk, Prof. Dr. Simon Thiele, Prof. Dr. Karl J. J. Mayrhofer, Dr. Serhiy Cherevko
Platinum Dissolution in Realistic Fuel Cell Catalyst Layers
Angewandte Chemie International Edition, Vol. 60, Issue 16
https://doi.org/10.1002/anie.202014711
Kontakt
Dr. Serhiy Cherevko
Group Leader "Electrochemical Energy Conversion"
Raum 4010