Mesostructured intermetallic compounds of platinum and non-transition metals for enhanced electrocatalysis of oxygen reduction reaction

Advanced Functional Materials

Volumn 25, Issue 2, 2015, Pages 230-237

  Lang, Xing You ^a   Han, Gao Feng ^a   Xiao, Bei Bei ^a   Gu, Lin ^b   Yang, Zhen Zhong ^b   Wen, Zi ^a   Zhu, Yong Fu ^a   Zhao, Ming ^a   Li, Jian Chen ^a   Jiang, Qing ^a  

^a Jilin University   (China)

^b INSTITUTE OF PHYSICS   (China)

Author keywords

Catalysis; Intermetallic compounds; Oxygen reduction reaction; Platinum alloy

Indexed keywords

ALLOYING; ALLOYS; ALUMINUM; CATALYSIS; CATALYSTS; ELECTROCATALYSIS; ELECTROLYTIC REDUCTION; FUEL CELLS; FUEL STORAGE; GAS FUEL PURIFICATION; INTERMETALLICS; OXYGEN; PLATINUM; PLATINUM METALS; REDUCTION; SECONDARY BATTERIES; SOLDERING ALLOYS; TRANSITION METALS; VIRTUAL STORAGE;

ALLOYING TECHNIQUES; BIMETALLIC NANOCATALYSTS; COMPRESSIVE STRAIN; ELECTROCHEMICAL ENERGY CONVERSIONS; MESOPOROUS CATALYSTS; METAL-AIR BATTERY; NEXT GENERATION FUELS; OXYGEN REDUCTION REACTION;

PLATINUM ALLOYS;

EID: 84961292154     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201401868     Document Type: Article

References (64)

1. 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. Siroma, Y. Uchimoto, K. Yasuda, K. I. Kimijima, N. Iwashita, Chem. Rev. 2007, 107, 3904.
2. M. K. Debe, Nature 2012, 486, 43.
3. H. A. Gasteiger, S. S. Kocha, B. Sompalli, F. T. Wagner, Appl. Catal. B Environ. 2005, 56, 9.
4. K. J. J. Mayrhofer, B. B. Blizanac, M. Arenz, V. R. Stamenkovic, P. N. Ross, N. M. Markovic, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 14433.
5. O. Antoine, Y. Bultel, R. Durand, J. Electroanal. Chem. 2001, 499, 85.
6. P. J. Ferreira, G. J. la O', Y. Shao-Horn, D. Morgan, R. Makharia, S. Kocha, H. A. Gasteiger, J. Electrochem. Soc. 2005, 152, A 2256.
7. J. K. Nørskov, J. Rossmeisl, A. Logadottir, L. Lindqvist, J. R. Kitchin, T. Bligaard, H. Jónsson, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 17886.
8. I. E. L. Stephens, A. S. Bondarenko, U. Grønbjerg, J. Rossmeisl, I. Chorkendorff, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6744.
9. Y. H. Bing, H. S. Liu, L. Zhang, D. Ghosh, J. J. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 2184.
10. O. H. Kim, Y. H. Cho, S. H. Kang, H. Y. Park, M. Kim, J. W. Lim, D. Y. Chung, M. J. Lee, H. Choe, Y. E. Sung, Nat. Commun. 2013, 4, 2473.
11. K. Yamamoto, T. Imaoka, W. J. Chun, O. Enoki, H. Katoh, M. Takenaga, A. Sonoi, Nat. Chem. 2009, 1, 397.
12. E. Toyoda, R. Jinnouchi, T. Ohsuna, T. Hatanaka, T. Aizawa, S. Otani, Y. Kido, Y. Morimoto, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 4137.
13. J. Suntivich, H. A. Gasteiger, N. Yabuuchi, H. Nakanishi, J. B. Goodenough, Y. Shao-Horn, Nat. Chem. 2011, 3, 546.
14. Y. Y. Liang, Y. G. Li, H. L. Wang, J. G. Zhou, J. Wang, T. Regier, H. J. Dai, Nat. Mater. 2011, 10, 780.
15. K. P. Gong, F. Du, Z. H. Xia, M. Durstock, L. M. Dai, Science 2009, 323, 760.
16. G. Wu, K. L. More, C. M. Johnston, P. Zelenay, Science 2011, 332, 443.
17. S. B. Yang, X. L. Feng, X. C. Wang, K. Müllen, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 5339.
18. T. Toda, H. Igrashi, H. Uchida, M. Watanabe, J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 3750.
19. B. Hammer, J. K. Nørskov, Adv. Catal. 2000, 45, 71.
20. J. Greeley, M. Mavrikakis, Nat. Mater. 2004, 3, 810.
21. J. L. Zhang, M. B. Vukmirovic, K. Sasaki, A. U. Nilekar, M. Mavrikakis, R. R. Adžić, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12480.
22. J. R. Kitchin, J. K. Nørskov, M. A. Barteau, J. G. Chen, J. Chem. Phys. 2004, 120, 10240.
23. V. R. Stamenkovic, B. S. Mun, K. J. J. Mayrhofer, P. N. Ross, N. M. Markovic, J. Rossmeisl, J. Greeley, J. K. Nørskov, Angew. Chem. 2006, 118, 2963.
24. M. Mavrikakis, B. Hammer, J. K. Nørskov, Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 2819.
25. P. Strasser, S. Koh, T. Anniyev, J. Greeley, K. More, C. F. Yu, Z. C. Liu, S. Kaya, D. Nordlund, H. Ogasawara, M. F. Toney, A. Nilsson, Nat. Chem. 2010, 2, 454.
26. J. R. Kitchin, J. K. Nørskov, M. A. Barteau, J. G. Chen, Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 156801.
27. J. Greeley, I. E. L. Stephens, A. S. Bondarenko, T. P. Johansson, H. A. Hansen, T. F. Jaramillo, J. Rossmeisl, I. Chorkendorff, J. K. Nørskov, Nat. Chem. 2009, 1, 552.
28. C. Wang, D. van der Vliet, K. L. More, N. J. Zaluzec, S. Peng, S. H. Sun, H. Daimon, G. F. Wang, J. Greeley, J. Pearson, A. P. Paulikas, G. Karapetrov, D. S. Strmcnik, N. M. Markovic, V. R. Stamenkovic, Nano Lett. 2011, 11, 919.
29. D. L. Wang, H. L. L. Xin, R. Hovden, H. S. Wang, Y. C. Yu, D. A Muller, F. J. DiSalvo, H. D. Abruña, Nat. Mater. 2013, 12, 81.
30. V. R. Stamenkovic, T. J. Schmidt, P. N. Ross, N. M. Markovic, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 11970.
31. V. R. Stamenkovic, B. Fowler, B. S. Mun, G. F. Wang, P. N. Ross, C. A. Lucas, N. M. Markovic, Science 2007, 315, 493.
32. C. H. Cui, L. Gan, H. H. Li, S. H. Yu, M. Heggen, P. Strasser, Nano Lett. 2012, 12, 5885.
33. J. B. Wu, L. Qi, H. J. You, A. Gross, J. Li, H. Yang, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11880.
34. C. H. Cui, L. Gan, M. Heggen, S. Rudi, P. Strasser, Nat. Mater. 2013, 12, 765.
35. R. Y. Wang, C. X. Xu, X. X. Bi, Y. Ding, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5281.
36. W. A. Harrison, Electronic Structure and the Properties of Solids, Dover Publications, New York 1989.
37. S. Mukerjee, S. Srinivasan, M. P. Soriaga, J. McBreen, J. Electrochem. Soc. 1995, 142, 1409.
38. S. J. Hwang, S. K. Kim, J. G. Lee, S. C. Lee, J. H. Jang, P. Kim, T. H. Lim, Y. E. Sung, S. J. Yoo, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19508.
39. V. R. Stamenkovic, B. S. Mun, M. Arenz, K. J. J. Mayrhofer, C. A. Lucas, G. F. Wang, P. N. Ross, N. M. Markovic, Nat. Mater. 2007, 6, 241.
40. D. F. van der Vliet, C. Wang, D. Tripkovic, D. Strmcnik, X. F. Zhang, M. K. Debe, R. T. Atanasoski, N. M. Markovic, V. R. Stamenkovic, Nat. Mater. 2012, 11, 1051.
41. S. Chen, H. A. Gasteiger, K. Hayakawa, T. Tada, Y. Shao-Horn, J. Electrochem. Soc. 2010, 157, A82.
42. V. R. Stamenkovic, B. S. Mun, K. J. J. Mayrhofer, P. N. Ross, N. M. Markovic, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8813.
43. G. H. Jóhannesson, T. Bligaard, A. V. Ruban, H. L. Skriver, K. W. Jacobsen, J. K. Nørskov, Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 255506.
44. R. W. Cahn, P. Haasen, Physical Metallurgy, Elsevier Sci, Amsterdam 1996.
45. J. Erlebacher, J. Electrochem. Soc. 2004, 151, C614.
46. Q. Jiang, S. H. Zhang, J. C. Li, Solid State Commun. 2004, 130, 581.
47. H. Connor, Platinum Metals Rev. 1962, 6, 136.
48. L. Y. Chen, H. Guo, T. Fujita, A. Hirata, W. Zhang, A. Inoue, M. W. Chen, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 4364.
49. Z. H. Zhang, Y. Wang, Z. Qi, W. H. Zhang, J. Y. Qin, J. Frenzel, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 12629.
50. J. Erlebacher, M. J. Aziz, A. Karma, N. Dimitrov, K. Sieradzki, Nature 2001, 410, 450.
51. H. Galinski, T. Ryll, L. Schlagenhauf, F. Rechberger, S. Ying, L. J. Gauckler, M. Döbeli, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 225503.
52. J. Snyder, T. Fujita, M. W. Chen, J. Erlebacher, Nat. Mater. 2010, 9, 904.
53. U. A. Paulus, A. Wokaun, G. G. Scherer, T. J. Schmidt, V. R. Stamenkovic, V. Radmilovic, N. M. Markovic, P. N. Ross, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 4181.
54. X. Y. Lang, H. Y. Fu, C. Hou, G. F. Han, P. Yang, Y. B. Liu, Q. Jiang, Nat. Commun. 2013, 4, 2169.
55. J. Kibsgaard, Y. Gorlin, Z. B. Chen, T. F. Jaramillo, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7758.
56. M. Escudero-Escribano, A. Verdaguer-Casadevall, P. Malacrida, U. Grønbjerg, B. P. Knudsen, A. K. Jepsen, J. Rossmeisl, I. E. L. Stephens, I. Chorkendorff, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16476.
57. P. Vanýsek, in CRC Handbook of Chemistry and Physics (Ed.: D. R. Lide) Taylor and Francis, Boca Raton, FL 2007, ch. 8, p 20.
58. nd ed.; Volume 1: Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy, Wiley, New York 1990.
59. B. Richter, H. Kuhlenbeck, H. J. Freund, P. S. Bagus, Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 026805.
60. S. J. Yoo, S. J. Hwang, J. G. Lee, S. C. Lee, T. H. Lim, Y. E. Sung, A. Wieckowski, S. K. Kim, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7521.
61. Y. Wu, D. Wang, G. Zhou, R. Yu, C. Chen, Y. Li, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11594.
62. G. Wang, B. Huang, L. Xiao, Z. Ren, H. Chen, D. Wang, H. D. Abruna, J. Lu, L. Zhuang, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 9643.
63. M. Wakisaka, S. Mitsui, Y. Hirose, K. Kawashima, H. Uchida, M. Watanabe, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 23489.
64. J. H. Bae, J. H. Han, T. D. Chung, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 448.