Magnetron-sputtered thin-film catalyst with low-Ir-Ru content for water electrolysis: Long-term stability and degradation analysis
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F23%3A10467294" target="_blank" >RIV/00216208:11320/23:10467294 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=dImBrnmzVQ" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=dImBrnmzVQ</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2022.232375" target="_blank" >10.1016/j.jpowsour.2022.232375</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Magnetron-sputtered thin-film catalyst with low-Ir-Ru content for water electrolysis: Long-term stability and degradation analysis
Popis výsledku v původním jazyce
Proton Exchange Membrane Water Electrolyzers (PEM-WEs) are entering the phase of commercial mass production. However, the issue of an iridium catalyst for the anode remains. This work presents an iridium-ruthenium-based catalyst (25% Ir = 158 mu g cm(-2), 75% Ru) prepared as a thin film on the surface-enhanced-anode of PEM-WE via magnetron sputtering. Using a strictly practical single-cell approach, we show its excellent activity - 1 A cm(-2) at 1.606 V, 80 degrees C, and stability - 1.3 mu V h(-1) at 1 A cm(-2) over the period of 500 h. Together with a purely Ir-based catalyst (158 mu g cm(-2)), we subject it to a massive electrochemical and material analysis, showing that the thickness and interconnectivity are essential for the catalyst's stability. Consequently, we believe that magnetron sputtering is currently the most perspective method for preparing low-Ir-loading catalysts. Compared to the nanoparticle approach, it allows the creation of very thin films with unprecedented interconnectivity.
Název v anglickém jazyce
Magnetron-sputtered thin-film catalyst with low-Ir-Ru content for water electrolysis: Long-term stability and degradation analysis
Popis výsledku anglicky
Proton Exchange Membrane Water Electrolyzers (PEM-WEs) are entering the phase of commercial mass production. However, the issue of an iridium catalyst for the anode remains. This work presents an iridium-ruthenium-based catalyst (25% Ir = 158 mu g cm(-2), 75% Ru) prepared as a thin film on the surface-enhanced-anode of PEM-WE via magnetron sputtering. Using a strictly practical single-cell approach, we show its excellent activity - 1 A cm(-2) at 1.606 V, 80 degrees C, and stability - 1.3 mu V h(-1) at 1 A cm(-2) over the period of 500 h. Together with a purely Ir-based catalyst (158 mu g cm(-2)), we subject it to a massive electrochemical and material analysis, showing that the thickness and interconnectivity are essential for the catalyst's stability. Consequently, we believe that magnetron sputtering is currently the most perspective method for preparing low-Ir-loading catalysts. Compared to the nanoparticle approach, it allows the creation of very thin films with unprecedented interconnectivity.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10403 - Physical chemistry
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/EF18_046%2F0015962" target="_blank" >EF18_046/0015962: Laboratoř fyziky povrchů - Optická dráha pro výzkum materiálů II</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>S - Specificky vyzkum na vysokych skolach<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2023
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Journal of Power Sources
ISSN
0378-7753
e-ISSN
1873-2755
Svazek periodika
556
Číslo periodika v rámci svazku
Neuveden
Stát vydavatele periodika
NL - Nizozemsko
Počet stran výsledku
12
Strana od-do
232375
Kód UT WoS článku
000892216800001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85142891850