Performance and durability of Pt/C cathode catalysts with different kinds of carbons for polymer electrolyte fuel cells characterized by electrochemical and in situ XAFS techniques

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 16, Issue 21, 2014, Pages 10075-10087

  Nagasawa, Kensaku ^a   Takao, Shinobu ^a   Higashi, Kotaro ^a   Nagamatsu, Shin Ichi ^a   Samjeské, Gabor ^a   Imaizumi, Yoshiaki ^a   Sekizawa, Oki ^a   Yamamoto, Takashi ^b   Uruga, Tomoya ^a,c   Iwasawa, Yasuhiro ^a  

^a UNIVERSITY OF ELECTRO COMMUNICATIONS   (Japan)

^b UNIVERSITY OF TOKUSHIMA   (Japan)

^c JAPAN SYNCHROTRON RADIATION RESEARCH INSTITUTE   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84899858964     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3cp54457e     Document Type: Article

References (86)

1. M. S. Dresselhaus I. L. Thomas Nature 2001 414 332
2. A. Dicks, J. Larminie and M. S. McDonald, Fuel Cell Systems Explained, John Wiley & Sons Ltd, West Sussex, 2003
3. A. Z. Weber J. Newman Chem. Rev. 2004 104 4679
4. C. Y. Wang Chem. Rev. 2004 104 4727
5. M. Z. Jacobson W. G. Colella D. M. Golden Science 2005 308 1901
6. B. C. H. Steele A. Heinzel Nature 2001 414 345
7. Y. H. Huang R. I. Dass Z. L. Xing J. B. Goodenough Science 2006 312 254
8. V. Stamenkovic B. S. Mun K. J. J. Mayrhofer P. N. Ross N. M. Markovic J. Rossmeisl J. Greeley J. K. Norskov Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 2897
9. Z. P. Shao S. M. Haile J. Ahn P. D. Ronney Z. L. Zhan S. A. Barnett Nature 2005 435 795
10. Handbook of Fuel Cells, ed., W. Vielstich, A. Lamm, and, H. A. Gasteiger, Wiley, Chichester, 2003, vol. 3
11. R. Borup J. Meyers B. Pivovar Y. S. Kim R. Mukundan N. Garland D. Myers M. Wilson F. Garzon D. Wood P. Zelenay K. More K. Stroh T. Zawodzinski J. Boncella J. E. McGrath M. Inaba K. Miyatake M. Hori K. Ota Z. Ogumi S. Miyata A. Nishikata Z. Shiroma Y. Uchimoto K. Yasuda K. Kimijima N. Iwashita Chem. Rev. 2007 107 3904
12. W. Schmittinger A. Vahidi J. Power Sources 2008 180 1
13. F. A. De Bruijn V. A. T. Dam G. J. M. Janssen Fuel Cells 2008 8 3
14. S. Gottesfeld and T. A. Zawodzinski, Advances in Electrochemical Science and Engineering, Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, 2008, p. 195
15. K. J. J. Mayrhofer K. Hartl V. Juhart M. Arenz J. Am. Chem. Soc. 2009 131 16348
16. N. Ramaswamy N. Hakim S. Mukerjee Electrochim. Acta 2008 53 3279
17. Z. B. Wang P. J. Zuo Y. Y. Chu Y. Y. Shao G. P. Yin Int. J. Hydrogen Energy 2009 34 4387
18. K. J. J. Mayrhofer J. C. Meier S. J. Ashton G. K. H. Wiberg F. Kraus M. Hanzlik M. Arenz Electrochem. Commun. 2008 10 1144
19. A. V. Virkar Y. Zhou J. Electrochem. Soc. 2007 154 B540
20. X. Wang R. Kumar D. J. Myers Electrochem. Solid-State Lett. 2006 9 A225
21. A. L. Dicks J. Power Sources 2006 156 128
22. S. C. Ball S. L. Hudson D. Thompsett B. Theobald J. Power Sources 2007 171 18
23. M. Pourbaix, Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solution, National Association of Corrosion Engineers, Houston, 1979
24. G. A. Gruver J. Electrochem. Soc. 1978 125 1719
25. J. Wang G. Yin Y. Shao S. Zhang Z. Wang Y. Gao J. Power Sources 2007 171 331
26. J. Wu X. Z. Yuan J. J. Martin H. Wang J. Zhang J. Shen S. Wu W. Merida J. Power Sources 2008 184 104
27. A. P. Young J. Stumper E. Gyenge J. Electrochem. Soc. 2009 156 B913
28. X. Yu S. Ye J. Power Sources 2007 172 145
29. S. D. Knights K. M. Colbow J. St-Pierre D. P. Wilkinson J. Power Sources 2004 127 127
30. S. Shao G. Yin G. Gao J. Power Sources 2007 171 558
31. H. Schulenburg B. Schwanitz N. Linse G. G. Scherer A. Wokaun J. Krbanjevic R. Grothausmann I. Manke J. Phys. Chem. C 2011 115 14236
32. R. R. Adzic J. Zhang K. Sasaki M. B. Vukmirovic M. Shao J. X. Wang A. U. Nilekar M. Mavrikakis J. A. Valerio F. Uribe Top. Catal. 2007 46 249
33. S. Mukerjee S. Srinivasan M. P. Soriaga J. McBreen J. Electrochem. Soc. 1995 142 1409
34. X-ray Absorption Fine Structure for Catalysts and Surfaces, ed., Y. Iwasawa, World Scientific Publishing, Singapore, 1996
35. Y. Iwasawa Adv. Catal. 1987 35 187
36. Y. Iwasawa K. Asakura H. Ishii H. Kuroda Z. Phys. Chem. 1985 144 105
37. A. E. Russell A. Rose Chem. Rev. 2004 104 4613
38. M. Tada S. Murata T. Asaoka K. Hiroshima K. Okumura H. Tanida T. Uruga H. Nakanishi S. Matsumoto Y. Inaba M. Nomura Y. Iwasawa Angew. Chem., Int. Ed. 2007 46 4310
39. A. Witkowska S. Dsoke E. Principi R. Marassi A. Di Cicco V. R. Albertini J. Power Sources 2008 178 603
40. D. Friebel D. J. Miller C. P. O'Grady T. Anniyev J. Bargar U. Bergmann H. Ogasawara K. T. Wikfeldt L. G. M. Pettersson A. Nilsson Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 262
41. D. Friebel V. Viswanathan D. J. Miller T. Anniyev H. Ogasawara A. H. Larsen C. P. O'Grady J. K. Nørskov A. Nilsson J. Am. Chem. Soc. 2012 134 9664
42. H. Imai K. Izumi M. Matsumoto Y. Kubo K. Kato Y. Imai J. Am. Chem. Soc. 2009 131 6293
43. Y. H. Zhang M. L. Toebes A. van der Eerden W. E. O'Grady K. P. de Jong D. C. Koningsberger J. Phys. Chem. B 2004 108 18509
44. H. Yoshitake T. Mochizuki O. Yamazaki K. Ota J. Electroanal. Chem. 1993 361 229
45. D. E. Ramaker B. L. Mojet M. T. G. Oostenbrink J. T. Miller D. C. Koningsberger Phys. Chem. Chem. Phys. 1999 1 2293
46. W. E. O'Grady X. Qian D. E. Ramaker J. Phys. Chem. B 1997 101 5624
47. A. Witkowska A. D. Cicco E. Principi Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2007 76 104110
48. T. M. Arruda B. Shyam J. S. Lawton N. Ramaswamy D. E. Budil D. E. Ramaker S. Mukerjee J. Phys. Chem. C 2010 114 1028
49. E. Principi A. Witkowska S. Dsoke R. Marassi A. Di Cicco Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 11 9987
50. O. Petrova C. Kulp M. W. E. van den Berg K. V. Klementiev B. Otto H. Otto M. Lopez M. Bron W. Grünert Rev. Sci. Instrum. 2011 82 044101
51. R. R. Adzic, J. X. Wang, B. M. Ocko and J. McBreen, EXAFS, XANES, SXS. Handbook of Fuel Cells, Wiley, 2010
52. N. Ishiguro T. Saida T. Uruga S. Nagamatsu O. Sekizawa K. Nitta T. Yamamoto S. Ohkoshi Y. Iwasawa T. Yokoyama M. Tada ACS Catal. 2012 2 1319
53. L. Liu G. Samjeske S. Nagamatsu O. Sekizawa K. Nagasawa S. Takao Y. Imaizumi T. Yamamoto T. Uruga Y. Iwasawa J. Phys. Chem. C 2012 116 23453
54. S. Nagamatsu T. Arai M. Yamamoto T. Ohkura H. Oyanagi T. Ishizaka H. Kawanami T. Uruga M. Tada Y. Iwasawa J. Phys. Chem. C 2013 117 13094
55. T. Saida O. Sekizawa N. Ishiguro M. Hoshino K. Uesugi T. Uruga S. Ohkoshi T. Yokoyama M. Tada Angew. Chem., Int. Ed. 2012 124 10457
56. L. R. Jordan A. K. Shukla T. Behrsing N. R. Avery B. C. Muddle M. Forsyth J. Appl. Electrochem. 2000 30 641
57. L. R. Jordan A. K. Shukla T. Behrsing N. R. Avery B. C. Muddle M. Forsyth J. Power Sources 2000 86 250
58. E. Antolini R. R. Passos E. A. Ticianelli J. Power Sources 2002 109 477
59. Z. Houl X. Wang T. Ikeda K. Terakura M. Oshima M. Kakimoto S. Miyata Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012 85 165439
60. G. Wu K. L. More P. Xu H. L. Wang M. Ferrandon A. J. Kropf D. J. Myers S. Ma C. M. Johnston P. Zelenay Chem. Commun. 2013 49 3291
61. T. Matsumoto T. Komatsu K. Arai T. Yamazaki M. Kijima H. Shimizu Y. Takasawa J. Nakamura Chem. Commun. 2004 840
62. W. Li C. Liang W. Zhou J. Qiu Z. Zhou G. Sun Q. Xin J. Phys. Chem. B 2003 107 6292
63. K. Lee J. Zhang H. Wang D. P. Wilkinson J. Appl. Electrochem. 2006 36 507
64. G. Girishkumar M. Rettker R. Underhile D. Binz K. Vinodgopal P. McGinn P. Kamat Langmuir 2005 21 8487
65. Y. Shao G. Yin Y. Gao P. Shi J. Electrochem. Soc. 2006 153 A1093
66. S. Zhang X. Z. Yuan J. N. C. Hin H. Wang K. A. Friedrich M. Schulze J. Power Sources 2009 194 588
67. M. Newville B. Ravel D. Haskel J. J. Rehr E. A. Stern Y. Yacoby Physica B 1995 208-209 154
68. B. Ravel M. Newville J. Synchrotron Radiat. 2005 12 537
69. A. Pozio M. De Francesco A. Cemmi F. Cardellini L. Giorgi J. Power Sources 2002 105 13
70. Y. Shao G. Yin Y. Gao P. Shi J. Electrochem. Soc. 2006 153 A1093
71. M. Shao A. Peles K. Shoemaker Nano Lett. 2011 11 3714
72. H. A. Gasteiger S. S. Kocha B. Sompalli F. T. Wagner Appl. Catal., B 2005 56 9
73. M. Uchida Y. Fukuoka Y. Sugawara H. Ohara A. Ohta J. Electrochem. Soc. 1996 145 3678
74. T. Soboleva K. Malek Z. Xie T. Navessin S. Holdcroft ACS Appl. Mater. Interfaces 2011 3 1827
75. M. Watanabe M. Tomikawa S. Motoo J. Electroanal. Chem. 1985 195 81
76. M. Uchida Y. Aoyama N. Eda A. Ohta J. Electrochem. Soc. 1995 142 4143
77. H. Schulenburg B. Schwanitz N. Linse G. G. Scherer A. Wokaun J. Phys. Chem. C 2011 115 14236
78. T. Fujii M. Ito Fuel Cells 2006 6 356
79. I. Takahashi S. S. Kicha J. Power Sources 2010 195 6312
80. A. N. Mansour J. W. Cook Jr. D. E. Sayers J. Phys. Chem. 1984 88 2330
81. M. Wakisaka S. Asizawa H. Uchida M. Watanabe Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 4184
82. A. Witkowska S. Dsoke E. Principi R. Marassi A. Di Cicco V. R. Albertini J. Power Sources 2008 178 603
83. Z. Gu P. B. Balbuena J. Phys. Chem. C 2007 111 9877
84. Z. Gu P. B. Balbuena J. Phys. Chem. C 2007 111 17388
85. H. Chizawa Y. Ogami H. Naka A. Matsunaga N. Aoki T. Aoki K. Tanaka ECS Trans. 2007 11 981
86. M. Tada N. Ishiguro T. Uruga H. Tanida Y. Terada S. Nagamatsu Y. Iwasawa S. Ohkoshi Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 14910