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J-GLOBAL ID：201802241799464685   整理番号：18A0801385

プロトン交換膜電解槽セルにおける水素発生反応のための超低触媒負荷による新しい薄/調整可能なガス拡散電極【JST・京大機械翻訳】

Novel thin/tunable gas diffusion electrodes with ultra-low catalyst loading for hydrogen evolution reactions in proton exchange membrane electrolyzer cells

著者 (12件)： Kang Zhenye (Nanodynamics and High-Efficiency Lab for Propulsion and Power (NanoHELP), Department of Mechanical, Aerospace & Biomedical Engineering, UT Space Institute, University of Tennessee, Knoxville, Tullahoma, TN 37388, USA) ,  Yang Gaoqiang (Nanodynamics and High-Efficiency Lab for Propulsion and Power (NanoHELP), Department of Mechanical, Aerospace & Biomedical Engineering, UT Space Institute, University of Tennessee, Knoxville, Tullahoma, TN 37388, USA) ,  Mo Jingke (Nanodynamics and High-Efficiency Lab for Propulsion and Power (NanoHELP), Department of Mechanical, Aerospace & Biomedical Engineering, UT Space Institute, University of Tennessee, Knoxville, Tullahoma, TN 37388, USA) ,  Li Yifan (Nanodynamics and High-Efficiency Lab for Propulsion and Power (NanoHELP), Department of Mechanical, Aerospace & Biomedical Engineering, UT Space Institute, University of Tennessee, Knoxville, Tullahoma, TN 37388, USA) ,  Yu Shule (Nanodynamics and High-Efficiency Lab for Propulsion and Power (NanoHELP), Department of Mechanical, Aerospace & Biomedical Engineering, UT Space Institute, University of Tennessee, Knoxville, Tullahoma, TN 37388, USA) ,  Cullen David A. (Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN 37831, USA) ,  Retterer Scott T. (Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN 37831, USA) ,  Toops Todd J. (Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN 37831, USA) ,  Bender Guido (National Renewable Energy Lab, Golden, CO 80401, USA) ,  Pivovar Bryan S. (National Renewable Energy Lab, Golden, CO 80401, USA) ,  Green Johney B. (National Renewable Energy Lab, Golden, CO 80401, USA) ,  Zhang Feng-Yuan (Nanodynamics and High-Efficiency Lab for Propulsion and Power (NanoHELP), Department of Mechanical, Aerospace & Biomedical Engineering, UT Space Institute, University of Tennessee, Knoxville, Tullahoma, TN 37388, USA)
資料名： Nano Energy  (Nano Energy)
巻： 47  ページ： 434-441  発行年： 2018年 
JST資料番号： W3116A  ISSN： 2211-2855  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： プロトン交換膜電解槽セル(PEMECs)は低温運転でも高効率により水素/酸素生産に大きな注目を集めている。水分解に広く使用されている白金族金属(PGM)触媒(Ir,Ru,Ptなど)の高コストのために,低触媒負荷と高触媒利用を有するPEMECは広い商業化のために強く望まれている。本研究では,操作PEMECにおける超高速および多重スケール水素発生反応(HER)現象を初めてその場観察した。可視化の結果は,HERと水素の気泡核形成が,主に薄い/調整可能な液体/ガス拡散層(TT-LGDLs)の細孔の縁で触媒層上に起こることを明らかにした。このことは,LGDL細孔の中間領域に位置する従来の触媒被覆膜(CCM)の触媒材料が不活性であることを示している。この発見に基づいて,15nmのPt触媒厚さと約25μmの全厚さを有する新しい薄くて調整可能なガス拡散電極(GDE)を提案し,進歩したミクロ/ナノ製造の利点を利用して開発した。新しい薄いGDEsをex situとin situの両方で包括的に特性化し,優れたPEMEC性能を示した。さらに重要なことに,それらは80°Cと1atmの操作条件下で1.6Vで従来のCCMより58倍高い触媒質量活性を達成した。本研究は,PEMEC電極開発のための有望な概念を実証し,電気化学デバイスの将来の触媒設計と製造の方向を提供する。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 可視化 ,  *水素発生反応 ,  酸素 ,  *触媒 ,  細孔 ,  白金触媒 ,  *電解槽 ,  低温 ,  *水素 ,  触媒設計 ,  キャラクタリゼーション
準シソーラス用語： 触媒層 ,  ガス拡散層 ,  *ガス拡散電極 ,  *プロトン交換膜 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 超低触媒負荷 ,  薄いガス拡散電極 ,  水素発生反応 ,  高触媒質量活性 ,  プロトン交換膜電解槽セル

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  電気化学反応  (CB07050F)

タイトルに関連する用語 (6件)： プロトン交換膜 ,  電解槽 ,  セル ,  水素発生反応 ,  触媒 ,  ガス拡散電極