Bulk-palladium and palladium-on-gold electrocatalysts for the oxidation of hydrogen in alkaline electrolyte

Journal of the Electrochemical Society

Volumn 162, Issue 1, 2015, Pages F178-F189

  Henning, Sebastian ^a   Herranz, Juan ^a,b   Gasteiger, Hubert A ^a  

^a TECHNICAL UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

^b PAUL SCHERRER INSTITUTE   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALKALINE FUEL CELLS; CATALYST ACTIVITY; ELECTROCATALYSTS; ELECTROLYTES; FUEL CELLS; GOLD DEPOSITS; HYDROGEN; METALS; PLATINUM; TENSILE STRAIN;

ALKALINE ELECTROLYTES; ELECTROCHEMICAL PLATING; EVOLUTION REACTIONS; EXCHANGE MEMBRANES; GALVANIC DISPLACEMENT; OXIDATION OF HYDROGEN; SIMULTANEOUS ABSORPTION; UNDERPOTENTIALLY DEPOSITED;

PALLADIUM;

EID: 84923552422     PISSN: 00134651     EISSN: 19457111     Source Type: Journal    
DOI: 10.1149/2.1081501jes     Document Type: Article

References (90)

1. F. T. Wagner, B. Lakshmanan, and M. F. Mathias, J. Phys. Chem. Lett., 1, 2204 (2010).
2. H. A. Gasteiger, S. S. Kocha, B. Sompalli, and F. T. Wagner, Appl. Catal. B, 56, 9 (2005).
3. M. F. Mathias, R. Makharia, H. A. Gasteiger, J. J. Conley, T. J. Fuller, C. J. Gittleman, S. S. Kocha, D. P. Miller, C. K. Mittelsteadt, T. Xie, S. G. Yan, and P. T. Yu, Interface, 14, 24 (2005).
4. K. C. Neyerlin, W. Gu, J. Jorne, and H. A. Gasteiger, J. Electrochem. Soc., 153, A1955 (2006).
5. K. C. Neyerlin,W. Gu, J. Jorne, and H. A. Gasteiger, J. Electrochem. Soc., 154, B631 (2007).
6. H. A. Gasteiger and N. M. Markovic, Science, 324, 48 (2009).
7. A. Rabis, P. Rodriguez, and T. J. Schmidt, ACS Catal., 2, 864 (2012).
8. J. Greeley and N. M. Markovic, En. Environ. Sci., 5, 9246 (2012).
9. M. Oezaslan, F. Hasché, and P. Strasser, J. Phys. Chem. Lett., 4, 3273 (2013).
10. F. Calle-Vallejo, T. M. Koper, and A. S. Bandarenka, Chem. Soc. Rev., 42, 5210 (2013).
11. H. T. Chung, J. H. Won, and P. Zelenay, Nat. Commun., 4, art. nr. 1922 (2013).
12. H. Meng, F. Jaouen, E. Proietti,M. Lefevre, and J.-P. Dodelet, Electrochem.Commun., 11, 1986 (2009).
13. M. Piana, S. Catanorchi, and H. A. Gasteiger, ECS Trans., 16, 2045 (2008).
14. A. Filpi, M. Boccia, and H. A. Gasteiger, ECS Trans., 16, 1835 (2008).
15. H. Yanagi and K. Fukuta, ECS Trans., 16, 257 (2008).
16. H. Sheng, H. A. Gasteiger, and Y. Shao-Horn, J. Electrochem. Soc., 157, B1529 (2010).
17. E. Skúlason, V. Tripkovic, M. E. Björketun, S. Gudmundsdóttir, G. Karlberg, J. Rossmeisl, T. Bligaard, H. Jónsson, and J. K. Nørskov, J. Phys. Chem. C, 114, 18182 (2010).
18. J. Greeley, T. F. Jaramillo, J. Bonde, I. Chorkendorff, and J. K. Nørskov, Nat. Mater., 5, 909 (2006).
19. J. K. Nørskov, T. Bligaard, A. Logadottir, J. R. Kitchin, J. G. Chen, S. Pandelov, and U. Stimming, J. Electrochem. Soc., 152, J23 (2005).
20. J. Rossmeisl, K. Chan, R. Ahmed, V. Tripković, and M. E. Björketun, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 10321 (2013).
21. W. Sheng, M. Myint, J. G. Chen, and Y. Yan, Energy Environ. Sci., 6, 1509 (2013).
22. D. Strmcnik,M. Uchimura, C.Wang, R. Subbaraman, N. Danilovic, D. van der Vliet, A. P. Paulikas, V. R. Stamenkovic, and N. M. Markovic, Nat. Chem., 5, 300 (2013).
23. N. Danilovic, R. Subbaraman, D. Strmcnik, A. P. Paulikas, D. Myers, V. R. Stamenkovic, and N. M. Markovic, Electrocatal., 3, 221 (2012).
24. J. Ohyama, T. Sato, Y. Yamamoto, S. Arai, and A. Satsuma, J. Am. Chem. Soc., 135, 8016 (2013).
25. Noble-metal (Pt, Pd, Ir, Ru) historic prices retrieved at http://www.platinum.matthey.com/ (last accessed September 26, 2014).
26. P. C. K. Vesborg and T. F. Jaramillo, RSC Advances, 2, 7933 (2012).
27. M. Shao, J. Power Sources, 196, 2433 (2011).
28. P. Rheinländer, S. Henning, J. Herranz, and H. A. Gasteiger, ECS Trans., 50, 2163 (2012).
29. R. Subbaraman, N. Danilovic, P. P. Lopes, D. Tripkovic, D. Strmcnik, V. R. Stamenkovic, and N. M. Markovic, J. Phys. Chem. C, 116, 22231 (2012).
30. K. J. J. Mayrhofer, G. K. H. Wiberg, and M. Arenz, J. Electrochem. Soc., 155, P1 (2008).
31. F. C. Nart and W. Vielstich, in Handbook of Fuel Cells: Fundamentals,Technology and Applications, Vol. 2, W. Vielstich, A. Lamm, and H. A. Gasteiger, Editors, p. 302, John Wiley & Sons, New York (2003).
32. D. Strmcnik, D. Tripkovic, D. van der Vliet, V. Stamenkovic, and N. M. Markovic, Electrochem. Commun., 10, 1602 (2008).
33. A. Czerwiński, S. Zamponi, and R. Marassi, J. Electroanal. Chem., 304, 233 (1991).
34. B. Losiewicz, L. Birry, and A. Lasia, J. Electroanal. Chem., 611, 26 (2007).
35. M. Hara, U. Linke, and Th. Wandlowski, Electrochim. Acta, 52, 5733 (2007).
36. K. Gossner and E. Mizera, J. Electroanal. Chem., 125, 347 (1981).
37. T. Chierchie, C. Mayer, and W. J. Lorenz, J. Electroanal. Chem., 135, 211 (1982).
38. A. E. Bolzán,M. E.Martins, and A. J. Arvía, J. Electroanal. Chem., 157, 339 (1983).
39. M. Grden, J. Kotowski, and A. Czerwinski, J. Solid State Electrochem., 4, 273 (2000).
40. L. D. Burke, M. M. McCarthy, and M. B. C. Roche, J. Electroanal. Chem., 167, 291 (1984).
41. M. Lukaszewski and A. Czerwinski, J. Electroanal. Chem., 589, 38 (2006).
42. S. Cherevko, A. R. Zeradjanin, A. A. Topalov, N. Kulyk, I. Katsounaros, and K. J. J. Mayrhofer, ChemCatChem, 6, 2219 (2014).
43. L. D. Burke and J. K. Casey, J. Electrochem. Soc., 140, 1292 (1993).
44. A. E. Bolzán, J. Electroanal . Chem., 380, 127 (1995).
45. M. H. Martin and A. Lasia, Electrochim. Acta, 53, 6317 (2008).
46. N. Tateishi, K. Yahikozawa, K. Nishimura, and Y. Takasu, Electrochim. Acta, 37, 2427 (1992).
47. J. Durst, A. Siebel, C. Simon, F. Hasché, J. Herranz, and H. A. Gasteiger, Energy Environ. Sci., 7, 2255 (2014).
48. N. M. Markovic, C. A. Lucas, V. Climent, V. Stamenkovic, and P. N. Ross, Surf. Sci., 465, 103 (2000).
49. L. A. Kibler, A. M. El-Aziz, R. Hoyer, and D. M. Kolb, Angew. Chem. Int. Ed., 44, 2080 (2005).
50. M. H. Shao, T. Huang, P. Liu, J. Zhang,K. Sasaki, M. B.Vukmirovic, and R. R. Adzic, Langmuir, 22, 10409 (2006).
51. M. Baldauf and D. M. Kolb, Electrochim. Acta, 38, 2145 (1993).
52. T. J. Schmidt, V. Stamenkovic, N. M. Markovic, and P. N. Ross, Electrochim. Acta, 48, 3823 (2003).
53. S. R. Brankovic, J. X. Wang, and R. R. Adzic, Surf. Sci., 474, L173 (2001).
54. J. Zhang, F. H. B. Lima, M. H. Shao, K. Sasaki, J. X. Wang, J. Hanson, and R. R. Adzic, J. Phys. Chem. B, 109, 22701 (2005).
55. M. Shao, K. Sasaki, N. S. Marinkovic, L. Zhang, and R. R. Adzic, Electrochem. Commun., 9, 2848 (2007).
56. H. Angerstein-Kozlowska, B. E. Conway, and A. Hamelin, J. Electroanal. Chem., 277, 233 (1990).
57. K. Kinoshita, J. Electrochem. Soc., 137, 845 (1990).
58. M. Nesselberger, S. Ashton, J. C. Meier, I. Katsounaros, K. J. J. Mayrhofer, and M. Arenz, J. Am. Chem. Soc., 133, 17428 (2011).
59. S. Gudmundsdóttir, E. Skúlason, K.-J.Weststrate, L. Juurlink, and H. Jónsson, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 6323 (2013).
60. E. Herrero, L. J. Buller, and H. D. Abruña, Chem. Rev., 101, 1897 (2001).
61. O. M. Magnussen, J. Hotlos, G. Beitel, D. M. Kolb, and R. J. Behm, J. Vac. Sci. Technol. B, 9, 969 (1990).
62. A. Kuzume, E. Herrero, J. M. Feliu, R. J. Nichols, and D. J. Schiffrin, J. Electroanal. Chem., 570, 157 (2004).
63. M. R. Deakin and O. Melroy, J. Electroanal. Chem., 239, 321 (1988).
64. A. J. Motheo, E. R. Gonzalez, A. Rakotondrainibe, J.-M. Léger, B. Beden, and C. Lamy, J. Braz. Chem. Soc., 7, 1 (1996).
65. M. C. Santos, L. H. Mascaro, and S. A. S. Machado, Electrochim. Acta, 43, 2263 (1998).
66. G. Tremiliosi-Filho, L. H. Dall'Antonia, and G. Jerkiewicz, J. Electroanal. Chem., 422, 149 (1997).
67. S. Vesztergom, M. Ujvári, and G. G. Láng, Electrochem. Commun., 13, 378 (2011).
68. S. Cherevko, A. A. Topalov, I. Katsounaros, and K. J. J. Mayrhofer, Electrochem. Commun., 28, 44 (2013).
69. D. Misicak, T. C. Ruthenburg, andW. R. Fawcett, Electrochim. Acta, 55, 7610 (2010).
70. A. Kiani and E. N. Fard, Electrochim. Acta, 54, 7254 (2009).
71. D. Friebel, V. Viswanathan, D. J. Miller, T. Anniyev, H. Ogasawara, A. H. Larsen, C. P. O'Grady, J. K. Nørskov, and A. Nilsson, J. Am. Chem. Soc., 134, 9664 (2012).
72. F. H. B. Lima, J. Zhang, M. H. Shao, K. Sasaki, M. B. Vukmirovic, E. A. Ticianelli, and R. R. Adzic, J. Phys. Chem. C, 111, 404 (2007).
73. G. Denuault, C.Milhano, and D. Pletcher, Phys. Chem. Chem. Phys., 7, 3545 (2005).
74. K. Gossner and E. Mizera, J. Electroanal. Chem., 98, 37 (1979).
75. M. Di Vece, D. Grandjean, M. J. Van Bael, C. P. Romero, X. Wang, S. Decoster, A. Vantomme, and P. Lievens, Phys. Rev. Lett., 100, 236105 (2008).
76. H. Duncan and A. Lasia, Electrochim. Acta, 52, 6195 (2007).
77. L. A. Kibler, M. Kleinert, R. Randler, and D. M. Kolb, Surf. Sci., 443, 19 (1999).
78. L. A. Kibler, M. Kleinert, and D. M. Kolb, Surf. Sci., 461, 155 (2000).
79. L. A. Kibler, M. Kleinert, V. Lazarsecu, and D. M. Kolb, Surf. Sci., 498, 175 (2002).
80. M. Lukaszewski and A. Czerwinski, Electrochim. Acta, 48, 2435 (2003).
81. L.-I. Fang, Q. Tao, M.-F. Li, L.-W. Liao, D. Chen, and Y.-X. Chen, Chin J. Chem. Phys., 23, 543 (2010).
82. P. J. Rheinländer, J. Herranz, J. Durst, and H. A. Gasteiger, J. Electrochem. Soc., 161, F1448 (2014).
83. K. Krischer and E. R. Savinova, in Handbook of Heterogeneous Catalysis, G.Ertl, H. Knözinger, F. Schuth, and J.Weitkamp, Editors, p. 1873,Wiley-VCH, Chichester 2009.
84. A. Roudgar and A. Groß, J. Electroanal. Chem., 548, 121 (2003).
85. P. Quaino, E. Santos, H.Wolfschmidt,M. A.Montero, and U. Stimming, Cat. Today, 177, 55 (2011).
86. J. Meier, J. Schiøtz, P. Liu, J. K. Nørskov, and U. Stimming, Chem. Phys. Lett., 390, 440 (2004).
87. S. Pandelov and U. Stimming, Electrochim. Acta, 53, 5548 (2007).
88. L. A. Kibler, Electrochim. Acta, 53, 6824 (2008).
89. A. Ruban, B. Hammer, P. Stoltze, H. L. Skriver, and J. K. Nørskov, J. Mol. Catal. A, 115, 421 (1997).
90. J. Greeley, J. K. Nørskov, L. A. Kibler, A. M. El-Aziz, and D. M. Kolb, ChemPhysChem, 7, 1032 (2006).