Galyamin, Dmitry und Torrero Camara, Jorge Francisco und Elliot, Joshua David und Rodriguez-Carcía, Isabel und Garcia Sanchez, Daniel und Salam, Mohamed Abdel und Gago, Aldo und Mokhtar, Mohamed und Gomez de la Fuente, Jose Luis und Bueno, Samba Violeta und Gianolio, Diego und Ferrer, Pilar und Grinter, David und Held, Georg und Retuerto, Maria und Rojas, Sergio (2023) Insights into the High Activity of Ruthenium Phosphide for the Production of Hydrogen in Proton Exchange Membrane Water Electrolyzers. Advanced Energy and Sustainability Research, Seite 2300059. Wiley. doi: 10.1002/aesr.202300059. ISSN 2699-9412.
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Kurzfassung
The demand of green hydrogen, that is, the hydrogen produced from water electrolysis, is expected to increase dramatically in the coming years. State-of-the-art proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE) uses high loadings of platinum group metals, such as Pt in the electrode where hydrogen is produced. Alternative electrodes based on phosphides, sulfides, nitrides, and other low-cost alternatives are under investigation. Herein, a simple process for the preparation of RuP electrodes with high activity for the hydrogen evolution reaction (HER) in acidic electrolyte is described. A straightforward one-pot synthesis that yields RuP nanoparticles with fine-tuned composition and stoichiometry is presented, as determined by multiple characterization techniques, including lab- and synchrotron-based experiments and theoretical modeling. The RuP nanoparticles exhibit a high activity of 10 mA cm−2 at 36 mV overpotential and a Tafel slope of 30 mV dec−1, which is comparable to Pt/C. Moreover, a RuP catalyst-coated membrane (CCM) with a low Ru loading of 0.6 mgRu cm−2 is produced and tested in a PEMWE cell configuration, yielding 1.7 A cm−2 at 2 V.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/198490/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Insights into the High Activity of Ruthenium Phosphide for the Production of Hydrogen in Proton Exchange Membrane Water Electrolyzers | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 30 Juni 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Advanced Energy and Sustainability Research | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1002/aesr.202300059 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seite 2300059 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Wiley | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2699-9412 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | catalyst-coated membranes, green hydrogen, hydrogen evolution reaction,proton exchange membrane water electrolysis, RuP | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Materialien und Technologien für die Energiewende | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Chemische Energieträger | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | E SP - Energiespeicher | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | E - Elektrochemische Prozesse | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Stuttgart | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Torrero Camara, Jorge Francisco | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 19 Dez 2023 17:22 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 29 Jan 2024 12:13 |
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