Synthesis-structure-performance correlation for polyaniline-Me-C non-precious metal cathode catalysts for oxygen reduction in fuel cells

Journal of Materials Chemistry

Volumn 21, Issue 30, 2011, Pages 11392-11405

  Wu, Gang ^a   Johnston, Christina M ^a   MacK, Nathan H ^a   Artyushkova, Kateryna ^b   Ferrandon, Magali ^c   Nelson, Mark ^a   Lezama Pacheco, Juan S ^d   Conradson, Steven D ^d   More, Karren L ^e   Myers, Deborah J ^c   Zelenay, Piotr ^a  

^a LOS ALAMOS NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b University of New Mexico   (United States)

^c ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^d LOS ALAMOS NATIONAL LABORATORY   (United States)

^e OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACTIVE CATALYST; ACTIVE SITE; CARBON STRUCTURES; COORDINATION ENVIRONMENT; GRAPHITIZED CARBONS; HEAT TREATMENT TEMPERATURE; HIGHER TEMPERATURES; METAL CATALYST; METAL CATHODES; METAL LOADINGS; METAL TYPES; OXYGEN REDUCTION; OXYGEN REDUCTION REACTION; POLYMER ELECTROLYTE FUEL CELLS; SURFACE AREA; XAFS;

ELECTROLYTIC REDUCTION; FUEL CELLS; GRAPHITIZATION; HEAT TREATMENT; METALS; OXYGEN; POLYANILINE; PRECIOUS METALS; SYNTHESIS (CHEMICAL); X RAY SPECTROSCOPY;

CATALYST ACTIVITY;

EID: 79960716319     PISSN: 09599428     EISSN: 13645501     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0jm03613g     Document Type: Article

References (76)

1. H. A. Gasteiger S. S. Kocha B. Sompalli F. T. Wagner Appl. Catal., B 2005 56 9 35
2. R. Jasinski Nature 1964 201 1212
3. D. Villers X. Jacques-Bedard J. P. Dodelet J. Electrochem. Soc. 2004 151 A1507 A1515
4. S. Maldonado K. J. Stevenson J. Phys. Chem. B 2004 108 11375
5. G. Wu Z. W. Chen K. Artyushkova F. H. Garzon P. Zelenay ECS Trans. 2008 16 159 170
6. G. Wu C. S. Dai D. L. Wang D. Y. Li N. Li J. Mater. Chem. 2010 20 3059 3068
7. V. Nallathambi J. W. Lee S. P. Kumaraguru G. Wu B. N. Popov J. Power Sources 2008 183 34 42
8. M. Lefevre E. Proietti F. Jaouen J. P. Dodelet Science 2009 324 71 74
9. P. H. Matter E. Wang U. S. Ozkan J. Catal. 2006 243 395
10. F. Jaouen J. Herranz M. Lefevre J. P. Dodelet U. I. Kramm I. Herrmann P. Bogdanoff J. Maruyama T. Nagaoka A. Garsuch J. R. Dahn T. Olson S. Pylypenko P. Atanassov E. A. Ustinov ACS Appl. Mater. Interfaces 2009 1 1623 1639
11. G. Wu K. Artyushkova M. Ferrandon J. Kropf D. Myers P. Zelenay ECS Trans. 2009 25 1299 1311
12. R. Bashyam P. Zelenay Nature 2006 443 63 66
13. F. Jaouen E. Proietti M. Lefèvre R. Chenitz J.-P. Dodelet G. Wu H. T. Chung C. M. Johnston P. Zelenay Energy Environ. Sci. 2011 4 114 130
14. H. T. Chung C. M. Johnston F. H. Garzon P. Zelenay ECS Trans. 2008 16 385 391
15. G. Wu K. L. More C. M. Johnston P. Zelenay Science 2011 332 443 447
16. R. Kothandaraman V. Nallathambi K. Artyushkova S. C. Barton Appl. Catal., B 2009 92 209 216
17. T. Ikeda M. Boero S. F. Huang K. Terakura M. Oshima J. Ozaki J. Phys. Chem. C 2008 112 14706 14709
18. S. Pylypenko S. Mukherjee T. S. Olson P. Atanassov Electrochim. Acta 2008 53 7875 7883
19. C. W. B. Bezerra L. Zhang K. Lee H. Liu A.e. L. B. Marques E. P. Marques H. Wang J. Zhang Electrochim. Acta 2008 53 4937
20. U. I. Koslowski I. Abs-Wurmbach S. Fiechter P. Bogdanoff J. Phys. Chem. C 2008 112 15356 15366
21. P. H. Matter L. Zhang U. S. Ozkan J. Catal. 2006 239 83 96
22. S. Maldonado S. Morin K. J. Stevenson Carbon 2006 44 1429
23. N. P. Subramanian X. G. Li V. Nallathambi S. P. Kumaraguru H. Colon-Mercado G. Wu J. W. Lee B. N. Popov J. Power Sources 2009 188 38 44
24. T. S. Olson S. Pylypenko J. E. Fulghum P. Atanassov J. Electrochem. Soc. 2010 157 B54 B63
25. T. Iwazaki R. Obinata W. Sugimoto Y. Takasu Electrochem. Commun. 2009 11 376 378
26. M. Ferrandon, G. Wu, K. Artyushkova, K. L. More, U. Kramm, A. J. Kropf, E. Brosha, P. Bogdanoff, C. M. Johnston, D. J. Myers and P. Zelenay, in preparation
27. S. L. Gojkovic S. Gupta R. F. Savinell Electrochim. Acta 1999 45 889
28. J. Rouquerol P. Llewellyn F. Rouquerol, in Stud. Surf. Sci. Catal., ed. F. R.-R. J. R. P. L. Llewellyn and N. Seaton, Elsevier, 2007, pp.49-56
29. J. Zagal M. Paez A. A. Tanaka J. R. Dossantos C. A. Linkous J. Electroanal. Chem. 1992 339 13 30
30. R. Baker D. P. Wilkinson J. Zhang Electrochim. Acta 2008 53 6906 6919
31. J. P. Collman P. Denisevich Y. Konai M. Marrocco C. Koval F. C. Anson J. Am. Chem. Soc. 1980 102 6027 6036
32. G. Wu B. Q. Xu J. Power Sources 2007 174 148 158
33. F. Charreteur F. Jaouen S. Ruggeri J. P. Dodelet Electrochim. Acta 2008 53 2925 2938
34. F. Jaouen M. Lefèvre J.-P. Dodelet M. Cai J. Phys. Chem. B 2006 110 5553 5558
35. G. Q. Sun J. T. Wang S. Gupta R. F. Savinell J. Appl. Electrochem. 2001 31 1025 1031
36. Y. Kiros Int. J. Electrochem. Soc. 2007 2 285 300
37. R. Kothandaraman V. Nallathambi K. Artyushkova S. C. Barton Appl. Catal. B-Environ. 2009 92 209 216
38. U. I. Koslowski I. Herrmann P. Bogdanoff C. Barkschat S. Fiechter N. Iwata H. Takahashi H. Nishikori ECS Trans. 2008 13 125 141
39. Z. Ding C. M. Johnston P. Zelenay ECS Trans. 2010 33 565 577
40. J. Fournier G. Lalande R. Cote D. Guay J. P. Dodelet J. Electrochem. Soc. 1997 144 218 226
41. F. Tuinstra J. L. Koenig J. Chem. Phys. 1970 53 1126 1130
42. I. Herrmann U. I. Kramm J. Radnik S. Fiechter P. Bogdanoff J. Electrochem. Soc. 2009 156 B1283 B1292
43. A. Cuesta P. Dhamelincourt J. Laureyns A. Martinez-Alonso J. M. D. Tascon J. Mater. Chem. 1998 8 2875 2879
44. A. Sadezky H. Muckenhuber H. Grothe R. Niessner U. Pöschl Carbon 2005 43 1731 1742
45. P. Zelenay, in 2010 Merit Review and Peer Evaluation Meeting: Hydrogen, Fuel Cells & Infrastructure Technologies Program, US Department of Energy, Energy Efficiency and Renewable Energy, Arlington, Virginia, 2010
46. G. Wu M. A. Nelson N. H. Mack S. Ma P. Sekhar F. H. Garzon P. Zelenay Chem. Commun. 2010 46 7489 7491
47. E. B. Easton R. Z. Yang A. Bonakdarpour J. R. Dahn Electrochem. Solid-State Lett. 2007 10 B6 B10
48. S. Zhou T. Wu J. Q. Kan J. Appl. Polym. Sci. 2007 106 652 658
49. M. Baibarac I. Baltog S. Lefrant J. Y. Mevellec O. Chauvet Chem. Mater. 2003 15 4149 4156
50. L. Zhu D. Susac M. Teo K. C. Wong P. C. Wong R. R. Parsons D. Bizzotto K. A. R. Mitchell S. A. Campbell J. Catal. 2008 258 235 242
51. R. A. Sidik A. B. Anderson J. Phys. Chem. B 2006 110 936
52. D. Susac L. Zhu M. Teo A. Sode K. C. Wong P. C. Wong R. R. Parsons D. Bizzotto K. A. R. Mitchell S. A. Campbell J. Phys. Chem. C 2007 111 18715 18723
53. G. de la Puente J. A. Menéndez Solid State Ionics 1998 112 103 111
54. Y. Nabae S. Moriya K. Matsubayashi S. M. Lyth M. Malon L. Wu N. M. Islam Y. Koshigoe S. Kuroki M.-A. Kakimoto S. Miyata J.-i. Ozaki Carbon 2010 48 2613 2624
55. G. Wu D. Y. Li C. S. Dai D. L. Wang N. Li Langmuir 2008 24 3566 3575
56. G. Wu L. Li J.-H. Li B.-Q. Xu Carbon 2005 43 2579
57. G. Wu L. Li J.-H. Li B.-Q. Xu J. Power Sources 2006 155 118
58. F. Jaouen J. P. Dodelet Electrochim. Acta 2007 52 5975 5984
59. M. Lefévre J. P. Dodelet P. Bertrand J. Phys. Chem. B 2000 104 11238 11247
60. H. Wang R. Cote G. Faubert D. Guay J. P. Dodelet J. Phys. Chem. B 1999 103 2042 2049
61. S. B. Sinnott R. Andrews D. Qian A. M. Rao Z. Mao E. C. Dickey F. Derbyshire Chem. Phys. Lett. 1999 315 25 30
62. Y. Feng N. Alonso-Vante Phys. Status Solidi B 2008 245 1792 1806
63. L. Wu Y. Nabae S. Moriya K. Matsubayashi N. M. Islam S. Kuroki M.-a. Kakimoto J.-i. Ozaki S. Miyata Chem. Commun. 2010 46 6377 6379
64. E. Vayner A. B. Anderson J. Phys. Chem. C 2007 111 9330 9336
65. K. Stanczyk R. Dziembaj Z. Piwowarska S. Witkowski Carbon 1995 33 1383 1392
66. J. R. Pels F. Kapteijn J. A. Moulijn Q. Zhu K. M. Thomas Carbon 1995 33 1641 1653
67. B. Stohr H. P. Boehm R. Schlogl Carbon 1991 29 707 720
68. R. A. Sidik A. B. Anderson N. P. Subramanian S. P. Kumaraguru B. N. Popov J. Phys. Chem. B 2006 110 1787 1793
69. J. D. Wiggins-Camacho K. J. Stevenson J. Phys. Chem. C 2009 113 19082 19090
70. H. Shi J. N. Reimers J. R. Dahn J. Appl. Crystallogr. 1993 26 827 836
71. V. Rajamani C. T. Prewitt Can. Mineral. 1975 13 75
72. H. E. King C. T. Prewitt Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Crystallogr. Cryst. Chem. 1982 38 1877
73. S. M. A. M. Bouwens J. A. R. Van Veen D. C. Koningsberger V. H. J. De Beer R. Prins J. Phys. Chem. 1991 95 123 134
74. S. Kim T. Ohta G. Kwag Bull. Korean Chem. Soc. 2000 21 588
75. S. H. Choi B. R. Wood J. A. Ryder A. T. Bell Phys. Scr., T 2005 115 688
76. J. Yang D.-J. Liu N. N. Kariuki L. X. Chen Chem. Commun. 2008 329