m+Medelevator.RU
← Поиск публикаций
Nature communications · 2026

Coulombic surface dipole trapping ionomer for efficient proton exchange membrane fuel cells.

СтатьяНазвание и аннотация: Перевод пока не подготовлен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Wang Siyuan, Kong Fanpeng, Bao Zhengyang, Zhao Xiaozhi, Zhang Lei, Song Zhongxin, Li Junjie, Du Lei, Xu Yongjun, Zhao Bo, Yin Geping, Sun Xueliang

Аннотация

Uniform ionomer distribution and controlled sulfonate adsorption are critical for low-Pt-loading proton exchange membrane fuel-cell membrane electrode assemblies (MEAs), especially at high current density. In conventional Pt/C catalysts, differences between Pt and carbon surfaces promote sulfonate adsorption on Pt and ionomer aggregation on carbon, thereby limiting proton and oxygen transport. Here we show that a single Co atom dipole layer covering Pt/C (SCDC-Pt) regulates the catalyst-ionomer interface through electrostatic attraction between positively charged Co sites and sulfonate groups. The resulting MEA delivers a peak power density of 1.4 W cm-2 and only 26 mV loss at 0.8 A cm-2 after 30,000 square-wave cycles, compared with 0.86 W cm-2 and 75 mV loss for commercial Pt/C under identical conditions. Operando characterization and simulations indicate that surface dipoles promote a more uniform ionomer distribution, suppress sulfonate poisoning of Pt, and stabilize the Pt structure. Electrochemical diagnostics show lower apparent sulfonate coverage ( ~ 8%) and local O2 transport resistance (38.6 S m-1) than those of commercial Pt/C ( ~ 20% and 48.1 S m-1).

ИП Урсолов Владлен Сергеевич

ИНН 500118482352 · ОГРНИП 314500117700049

Реквизиты и контакты