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Mesostructured Cobalt-Manganese-Oxides as Non-PGM Oxygen Reduction Catalyst in Anion Exchange Membrane Fuel Cells

Lorenz, Julian und Janßen, Holger und Yu, Mingquan und Taffa, Dereje Hailu und Tüysüz, Harun und Wark, Michael und Harms, Corinna und Dyck, Alexander und Wittstock, Gunther (2019) Mesostructured Cobalt-Manganese-Oxides as Non-PGM Oxygen Reduction Catalyst in Anion Exchange Membrane Fuel Cells. Electrolysis and Fuel Cell Discussions, 2019-09-15 - 2019-09-18, La Frande Motte, France.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
2MB

Offizielle URL: http://www.efcd2019.eu/index.php

Kurzfassung

In this study, cobalt-manganese oxides with different compositions ranging from cobalt-rich to manganese-rich compounds were investigated for the applicability as cathode catalyst in AEMFC. The materials were synthesized by a nanocasting procedure using KIT-6-100 as hard template resulting in a mesoporous structure. Powder X-ray diffraction showed spinel structure and additional oxide phases for manganese-rich compounds. Their ORR activity was evaluated by RRDE experiments which could be related to the valence state of manganese as studied by X-ray photoelectron spectroscopy. These results showed that the spinel phase is beneficial for the ORR and the highest activities were achieved for compounds with a manganese valence states around +3.5. Moreover, only a minor decrease in activity after potential cycling proved a good electrochemical stability. Finally, the most active cobalt-manganese oxide with a Co/Mn ratio of 2/1 was applied in the cathodes catalyst layer reaching a peak power density of 145 mW/cm2 which is competitive with studies in literature. These results demonstrate the potential use of this material class as non-PGM catalyst in AEMFC.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/129357/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:Mesostructured Cobalt-Manganese-Oxides as Non-PGM Oxygen Reduction Catalyst in Anion Exchange Membrane Fuel Cells
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lorenz, Julianjulian.lorenz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9936-7667NICHT SPEZIFIZIERT
Janßen, Holgerholger.janssen (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0787-8724NICHT SPEZIFIZIERT
Yu, Mingquanyu (at) mpi-muelheim.mpg.dehttps://orcid.org/0000-0001-5825-5370NICHT SPEZIFIZIERT
Taffa, Dereje HailuCarl von Ossietzky Universityhttps://orcid.org/0000-0002-1778-8223NICHT SPEZIFIZIERT
Tüysüz, Haruntueysuez (at) mpi-muelheim.mgp.dehttps://orcid.org/0000-0001-8552-7028NICHT SPEZIFIZIERT
Wark, MichaelCarl von Ossietzky Universityhttps://orcid.org/0000-0002-8725-0103NICHT SPEZIFIZIERT
Harms, Corinnacorinna.harms (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5916-3224NICHT SPEZIFIZIERT
Dyck, Alexanderalexander.dyck (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5010-8226NICHT SPEZIFIZIERT
Wittstock, Guntherwittstock (at) uol.dehttps://orcid.org/0000-0002-6884-5515NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:15 September 2019
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Anion exchange membrane fuel cell, Spinel, Cobalt, Manganese, Metal Oxide, Nanocasting
Veranstaltungstitel:Electrolysis and Fuel Cell Discussions
Veranstaltungsort:La Frande Motte, France
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:15 September 2019
Veranstaltungsende:18 September 2019
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:TIG Technologie, Innovation und Gesellschaft
HGF - Programmthema:Erneuerbare Energie- und Materialressourcen für eine nachhaltige Zukunft
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SY - Energiesystemanalyse
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Energiesystemtechnik (alt)
Standort: Oldenburg
Institute & Einrichtungen:Institut für Vernetzte Energiesysteme > Brennstoffzellen
Hinterlegt von: Lorenz, Julian
Hinterlegt am:28 Okt 2019 17:41
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:32

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