elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Degradation Effects at the Porous Transport Layer/Catalyst Layer Interface in Polymer Electrolyte Membrane Water Electrolyzer

Liu, Chang und Shviro, Meital und Bernder, Guido und Gago, Aldo und Morawietz, Tobias und Dzara, Michael J. und Biswas, Indro und Gazdzicki, Pawel und Kang, Zhenye und Zaccarine, Sarah und Pylypenko, Svitlana und Friedrich, Kaspar Andreas und Carmo, Marcelo und Lehnert, Werner (2023) Degradation Effects at the Porous Transport Layer/Catalyst Layer Interface in Polymer Electrolyte Membrane Water Electrolyzer. Journal of The Electrochemical Society (170), 034508. Electrochemical Society, Inc.. doi: 10.1149/1945-7111/acc1a5. ISSN 0013-4651.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1945-7111/acc1a5

Kurzfassung

The porous transport layer (PTL)/catalyst layer (CL) interface plays a crucial role in the achievement of high performance and efficiency in polymer electrolyte membrane water electrolyzers (PEMWEs). This study investigated the effects of the PTL/CL interface on the degradation of membrane electrode assemblies (MEAs) during a 4000 h test, comparing the MEAs assembled with uncoated and Ir-coated Ti PTLs. Our results show that compared to an uncoated PTL/CL interface, an optimized interface formed when using a platinum group metal (PGM) coating, i.e., an iridium layer at the PTL/CL interface, and reduced the degradation of the MEA. The agglomeration and formation of voids and cracks could be found for both MEAs after the long-term test, but the incorporation of an Ir coating on the PTL did not affect the morphology change or oxidation of IrOx in the catalyst layer. In addition, our studies suggest that the ionomer loss and restructuring of the anodic MEA can also be reduced by Ir coating of the PTL/CL interface. Optimization of the PTL/CL interface improves the performance and durability of a PEMWE.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/200513/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:Gefördert durch National Science Foundation under Grant No. 1626619 (USA)
Titel:Degradation Effects at the Porous Transport Layer/Catalyst Layer Interface in Polymer Electrolyte Membrane Water Electrolyzer
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Liu, ChangForschungzentrum JülichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Shviro, MeitalForschungzentrum JülichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bernder, GuidoNational Renewable Energy Laboratory (NREL)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gago, AldoAldo.Gago (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7000-171XNICHT SPEZIFIZIERT
Morawietz, TobiasTobias.Morawietz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2291-9360NICHT SPEZIFIZIERT
Dzara, Michael J.Colorado School of MinesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Biswas, IndroIndro.Biswas (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6815-4204NICHT SPEZIFIZIERT
Gazdzicki, PawelPawel.Gazdzicki (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5728-7861NICHT SPEZIFIZIERT
Kang, ZhenyeNational Renewable Energy Laboratory (NREL)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zaccarine, SarahColorado School of MinesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pylypenko, SvitlanaColorado School of MinesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Friedrich, Kaspar Andreasandreas.friedrich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2968-5029NICHT SPEZIFIZIERT
Carmo, MarceloForschungszentrum JülichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lehnert, WernerForschungszentrum JülichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:29 März 2023
Erschienen in:Journal of The Electrochemical Society
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1149/1945-7111/acc1a5
Seitenbereich:034508
Verlag:Electrochemical Society, Inc.
ISSN:0013-4651
Status:veröffentlicht
Stichwörter:electrolysis, PTL, catalyst layer, degradation, iridium
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Elektrochemische Energiespeicherung
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SP - Energiespeicher
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Elektrochemische Speicher
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik
Hinterlegt von: Biswas, Dr. Indro
Hinterlegt am:21 Dez 2023 13:10
Letzte Änderung:05 Jan 2024 12:57

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.