Stability of Dealloyed Porous Pt/Ni Nanoparticles

ACS Catalysis

Volumn 5, Issue 9, 2015, Pages 5000-5007

  Baldizzone, Claudio ^a   Gan, Lin ^b   Hodnik, Nejc ^a   Keeley, Gareth P ^a   Kostka, Aleksander ^a   Heggen, Marc ^c   Strasser, Peter ^d   Mayrhofer, Karl J J ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUT FÜR EISENFORSCHUNG GMBH   (Germany)

^b TSINGHUA UNIVERSITY   (China)

^c FORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH   (Germany)

^d TECHNISCHE UNIVERSITÄT BERLIN   (Germany)

Author keywords

fuel cells; ORR; platinum alloys; porous metals; stability

Indexed keywords

CARBON; CATALYSTS; CHEMICAL ANALYSIS; CONVERGENCE OF NUMERICAL METHODS; DEGRADATION; DISSOLUTION; DURABILITY; ELECTROCATALYSTS; ELECTROLYTIC REDUCTION; ELECTRON ENERGY LEVELS; ELECTRON ENERGY LOSS SPECTROSCOPY; ELECTRON SCATTERING; ENERGY DISSIPATION; FUEL CELLS; HIGH RESOLUTION TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; INDUCTIVELY COUPLED PLASMA MASS SPECTROMETRY; MASS SPECTROMETRY; NANOPARTICLES; PLATINUM; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY;

ACCELERATED DEGRADATION TESTS; CONCENTRATION MONITORING; DURABILITY PERFORMANCE; ELECTROCHEMICAL PERFORMANCE; ORR; OXYGEN REDUCTION REACTION; POROUS METAL; ROTATING DISC ELECTRODE;

PLATINUM ALLOYS;

EID: 84941085014     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acscatal.5b01151     Document Type: Article

References (73)

1. Debe, M. K. Nature 2012, 486, 43-51 10.1038/nature11115
2. Erlebacher, J.; Aziz, M. J.; Karma, A.; Dimitrov, N.; Sieradzki, K. Nature 2001, 410, 450-453 10.1038/35068529
3. Ding, Y.; Chen, M. MRS Bull. 2009, 34, 569-576 10.1557/mrs2009.156
4. Attard, G. S.; Bartlett, P. N.; Coleman, N. R. B.; Elliott, J. M. et al. Science 1997, 278, 838-840 10.1126/science.278.5339.838
5. Liang, H.-P.; Zhang, H.-M.; Hu, J.-S.; Guo, Y.-G.; Wan, L.-J.; Bai, C.-L. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 1540-1543 10.1002/anie.200352956
6. Yang, R. Y.; Leisch, J.; Strasser, P.; Toney, M. F. Chem. Mater. 2010, 22, 4712-4720 10.1021/cm101090p
7. Yang, D.; Sun, S.; Meng, H.; Dodelet, J.-P.; Sacher, E. Chem. Mater. 2008, 20, 4677-4681 10.1021/cm800713g
8. Pasricha, R.; Bala, T.; Biradar, A. V.; Umbarkar, S.; Sastry, M. Small 2009, 5, 1467-1473 10.1002/smll.200801863
9. Peng, Z.; Yang, H. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7542-7543 10.1021/ja902256a
10. Kibsgaard, J.; Gorlin, Y.; Chen, Z.; Jaramillo, T. F. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7758-7765 10.1021/ja2120162
11. Strasser, P.; Koh, S.; Greeley, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 3670-3683 10.1039/b803717e
12. Srivastava, R.; Mani, P.; Hahn, N.; Strasser, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 8988-8991 10.1002/anie.200703331
13. Koh, S.; Strasser, P. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12624-12625 10.1021/ja0742784
14. Wang, R.; Xu, C.; Bi, X.; Ding, Y. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5281-5286 10.1039/C1EE02243A
15. Liu, L.; Pippel, E.; Scholz, R.; Gösele, U. Nano Lett. 2009, 9, 4352-4358 10.1021/nl902619q
16. Snyder, J.; Livi, K.; Erlebacher, J. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 5494-5501 10.1002/adfm.201301144
17. Wang, D.; Zhao, P.; Li, Y. Sci. Rep. 2011, 1, 37 10.1038/srep00037
18. Snyder, J.; McCue, I.; Livi, K.; Erlebacher, J. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 8633-8645 10.1021/ja3019498
19. Snyder, J.; Asanithi, P.; Dalton, A. B.; Erlebacher, J. Adv. Mater. 2008, 20, 4883-4886 10.1002/adma.200702760
20. Shui, J.-l.; Chen, C.; Li, J. C. M. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 3357-3362 10.1002/adfm.201100723
21. Dursun, A.; Pugh, D. V.; Corcoran, S. G. J. Electrochem. Soc. 2005, 152, B65-B72 10.1149/1.1848351
22. Schuppert, A. K.; Savan, A.; Ludwig, A.; Mayrhofer, K. J. J. Electrochim. Acta 2014, 144, 332-340 10.1016/j.electacta.2014.07.113
23. Oezaslan, M.; Heggen, M.; Strasser, P. J. Am. Chem. Soc. 2011, 134, 514-524 10.1021/ja2088162
24. Gan, L.; Heggen, M.; Rudi, S.; Strasser, P. Nano Lett. 2012, 12, 5423-5430 10.1021/nl302995z
25. McCue, I.; Snyder, J.; Li, X.; Chen, Q.; Sieradzki, K.; Erlebacher, J. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 225503-225505 10.1103/PhysRevLett.108.225503
26. Li, X.; Chen, Q.; McCue, I.; Snyder, J.; Crozier, P.; Erlebacher, J.; Sieradzki, K. Nano Lett. 2014, 14, 2569-2577 10.1021/nl500377g
27. Jeyabharathi, C.; Hodnik, N.; Baldizzone, C.; Meier, J. C.; Heggen, M.; Phani, K. L. N.; Bele, M.; Zorko, M.; Hocevar, S.; Mayrhofer, K. J. J. ChemCatChem 2013, 5, 2627-2635 10.1002/cctc.201300287
28. Oezaslan, M.; Hasché, F.; Strasser, P. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 3273-3291 10.1021/jz4014135
29. Chen, H. M.; Liu, R.-S.; Lo, M.-Y.; Chang, S.-C.; Tsai, L.-D.; Peng, Y.-M.; Lee, J.-F. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 7522-7526 10.1021/jp8017698
30. Strasser, P.; Koh, S.; Anniyev, T.; Greeley, J.; More, K.; Yu, C.; Liu, Z.; Kaya, S.; Nordlund, D.; Ogasawara, H.; Toney, M. F.; Nilsson, A. Nat. Chem. 2010, 2, 454-460 10.1038/nchem.623
31. Bae, J. H.; Han, J.-H.; Chung, T. D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 448-463 10.1039/C1CP22927C
32. Birkin, P. R.; Elliott, J. M.; Watson, Y. E. Chem. Commun. 2000, 1693-1694 10.1039/b004468g
33. Han, J.-H.; Lee, E.; Park, S.; Chang, R.; Chung, T. D. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 9546-9553 10.1021/jp909382b
34. Mahmoud, M. A.; Saira, F.; El-Sayed, M. A. Nano Lett. 2010, 10, 3764-3769 10.1021/nl102497u
35. Stamenkovic, V. R.; Fowler, B.; Mun, B. S.; Wang, G.; Ross, P. N.; Lucas, C. A.; Marković, N. M. Science 2007, 315, 493-497 10.1126/science.1135941
36. Martínez de la Hoz, J. M.; Balbuena, P. B. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 21324-21333 10.1021/jp207548k
37. Nesselberger, M.; Roefzaad, M.; Fayçal Hamou, R.; Ulrich Biedermann, P.; Schweinberger, F. F.; Kunz, S.; Schloegl, K.; Wiberg, G. K. H.; Ashton, S.; Heiz, U.; Mayrhofer, K. J. J.; Arenz, M. Nat. Mater. 2013, 12, 919-924 10.1038/nmat3712
38. López-Cudero, A.; Solla-Gullón, J.; Herrero, E.; Aldaz, A.; Feliu, J. M. J. Electroanal. Chem. 2010, 644, 117-126 10.1016/j.jelechem.2009.06.016
39. Kucernak, A.; Jiang, J. Chem. Eng. J. 2003, 93, 81-90 10.1016/S1385-8947(02)00111-0
40. Wu, Y.; Wang, D.; Niu, Z.; Chen, P.; Zhou, G.; Li, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 12524-12528 10.1002/anie.201207491
41. Chen, C.; Kang, Y.; Huo, Z.; Zhu, Z.; Huang, W.; Xin, H. L.; Snyder, J. D.; Li, D.; Herron, J. A.; Mavrikakis, M.; Chi, M.; More, K. L.; Li, Y.; Markovic, N. M.; Somorjai, G. A.; Yang, P.; Stamenkovic, V. R. Science 2014, 343, 1339-1343 10.1126/science.1249061
42. Hodnik, N.; Zorko, M.; Bele, M.; Hočevar, S.; Gaberšček, M. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 21326-21333 10.1021/jp303831c
43. Chen, S.; Gasteiger, H. A.; Hayakawa, K.; Tada, T.; Shao-Horn, Y. J. Electrochem. Soc. 2010, 157, A82-A97 10.1149/1.3258275
44. Ding, Y.; Kim, Y. J.; Erlebacher, J. Adv. Mater. 2004, 16, 1897-1900 10.1002/adma.200400792
45. Chang, S. L. Y.; Barnard, A. S.; Dwyer, C.; Hansen, T. W.; Wagner, J. B.; Dunin-Borkowski, R. E.; Weyland, M.; Konishi, H.; Xu, H. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 1106-1110 10.1021/jz3001823
46. Cui, C.; Ahmadi, M.; Behafarid, F.; Gan, L.; Neumann, M.; Heggen, M.; Cuenya, B. R.; Strasser, P. Faraday Discuss. 2013, 162, 91-112 10.1039/c3fd20159g
47. Gan, L.; Heggen, M.; O'Malley, R.; Theobald, B.; Strasser, P. Nano Lett. 2013, 13, 1131-1138 10.1021/nl304488q
48. Cui, C. H.; Gan, L.; Neumann, M.; Heggen, M.; Cuenya, B. R.; Strasser, P. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4813-4816 10.1021/ja4124658
49. Gan, L.; Cui, C. H.; Rudi, S.; Strasser, P. Top. Catal. 2014, 57, 236-244 10.1007/s11244-013-0178-z
50. Galeano, C.; Meier, J. C.; Peinecke, V.; Bongard, H.; Katsounaros, I.; Topalov, A. A.; Lu, A.; Mayrhofer, K. J. J.; Schüth, F. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 20457-20465 10.1021/ja308570c
51. Rudi, S.; Gan, L.; Cui, C.; Gliech, M.; Strasser, P. J. Electrochem. Soc. 2015, 162, F403-F409 10.1149/2.0621504jes
52. Cui, C.; Gan, L.; Li, H.-H.; Yu, S.-H.; Heggen, M.; Strasser, P. Nano Lett. 2012, 12, 5885-5889 10.1021/nl3032795
53. Meier, J. C.; Galeano, C.; Katsounaros, I.; Topalov, A. A.; Kostka, A.; Schüth, F.; Mayrhofer, K. J. J. ACS Catal. 2012, 2, 832-843 10.1021/cs300024h
54. Mayrhofer, K. J. J.; Ashton, S. J.; Meier, J. C.; Wiberg, G. K. H.; Hanzlik, M.; Arenz, M. J. Power Sources 2008, 185, 734-739 10.1016/j.jpowsour.2008.08.003
55. Baldizzone, C.; Mezzavilla, S.; Carvalho, H. W. P.; Meier, J. C.; Schuppert, A. K.; Heggen, M.; Galeano, C.; Grunwaldt, J.-D.; Schüth, F.; Mayrhofer, K. J. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 14250-14254 10.1002/anie.201406812
56. Liu, Z.; Xin, H.; Yu, Z.; Zhu, Y.; Zhang, J.; Mundy, J. A.; Muller, D. A.; Wagner, F. T. J. Electrochem. Soc. 2012, 159, F554-F559 10.1149/2.051209jes
57. Gan, L.; Cui, C.; Heggen, M.; Dionigi, F.; Rudi, S.; Strasser, P. Science 2014, 346, 1502-1506 10.1126/science.1261212
58. Yu, Y.; Xin, H. L.; Hovden, R.; Wang, D.; Rus, E. D.; Mundy, J. A.; Muller, D. A.; Abruña, H. D. Nano Lett. 2011, 12, 4417-4423 10.1021/nl203920s
59. Hasché, F.; Oezaslan, M.; Strasser, P. ChemCatChem 2011, 3, 1805-1813 10.1002/cctc.201100169
60. Xin, H. L.; Mundy, J. A.; Liu, Z.; Cabezas, R.; Hovden, R.; Kourkoutis, L. F.; Zhang, J.; Subramanian, N. P.; Makharia, R.; Wagner, F. T.; Muller, D. A. Nano Lett. 2011, 12, 490-497 10.1021/nl203975u
61. Meier, J. C.; Galeano, C.; Katsounaros, I.; Witte, J.; Bongard, H. J.; Topalov, A. A.; Baldizzone, C.; Mezzavilla, S.; Schüth, F.; Mayrhofer, K. J. J. Beilstein J. Nanotechnol. 2014, 5, 44-67 10.3762/bjnano.5.5
62. Topalov, A. A.; Katsounaros, I.; Auinger, M.; Cherevko, S.; Meier, J. C.; Klemm, S. O.; Mayrhofer, K. J. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 12613-12615 10.1002/anie.201207256
63. Jovanovič, P.; Pavlišič, A.; Šelih, V. S.; Šala, M.; Hodnik, N.; Bele, M.; Hočevar, S.; Gaberšček, M. ChemCatChem 2014, 6, 449-453 10.1002/cctc.201300936
64. Erlebacher, J.; McCue, I. Acta Mater. 2012, 60, 6164-6174 10.1016/j.actamat.2012.07.059
65. Xu, Q. M.; He, T.; Wipf, D. Langmuir 2007, 23, 9098-9103 10.1021/la700415w
66. Xu, Q.; Kreidler, E.; Wipf, D. O.; He, T. J. Electrochem. Soc. 2008, 155, B228-B231 10.1149/1.2828010
67. Xu, Q.; Kreidler, E.; He, T. Electrochim. Acta 2010, 55, 7551-7557 10.1016/j.electacta.2009.11.066
68. Jubrias, J. J. M.; Hidalgo, M.; Marcos, M. L.; Velasco, J. G. Surf. Sci. 1996, 366, 239-250 10.1016/0039-6028(96)00817-5
69. Tian, N.; Zhou, Z. Y.; Sun, S. G.; Ding, Y.; Wang, Z. L. Science 2007, 316, 732-735 10.1126/science.1140484
70. Schuppert, A. K.; Topalov, A. A.; Katsounaros, I.; Klemm, S. O.; Mayrhofer, K. J. J. J. Electrochem. Soc. 2012, 159, F670-F675 10.1149/2.009211jes
71. Gu, W.; Carter, R. N.; Yu, P. T.; Gasteiger, H. A. ECS Trans. 2007, 11, 963-973 10.1149/1.2781008
72. Roen, L. M.; Paik, C. H.; Jarvi, T. D. Electrochem. Solid-State Lett. 2004, 7, A19-A22 10.1149/1.1630412
73. Dam, V. A. T.; Jayasayee, K.; de Bruijn, F. A. Fuel Cells 2009, 9, 453-462 10.1002/fuce.200800136