Venkatesan, Suriya und Mitzel, Jens und Morawietz, Tobias und Boehm-Courjault, Emmanuelle und Estes, Deven P und Guétaz, Laure und Biswas, Indro und Herle, Jan Van und Wegner, Karsten und Gazdzicki, Pawel und Friedrich, Kaspar Andreas (2026) Durable Fuel Cell Cathode Enabled by Pt Embedded Nanoscale Carbon Network via a Scalable Process. Carbon Energy, Seiten 1-15. Wiley. doi: 10.1002/cey2.70300. ISSN 2637-9368.
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Offizielle URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cey2.70300
Kurzfassung
Proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) suffer significant voltage degradation at lower Pt loadings on the cathode. Expedited commercialization and sustainable utilization of scarce resources demand highly durable Pt-based electrocatalysts produced via rapid, scalable processes. We present Pt nanoparticles (≈ 2 nm) embedded in a nanoscale carbon network, produced via controlled-atmosphere flame spray pyrolysis, where native Pt nuclei serve as structural guides for the nanoscale overlayer. The gas-phase-derived porous catalyst exhibits high accessibility to Pt and uncompromised oxygen reduction activity upon activation and demonstrates at least fourfold lower performance loss at high current densities and fivefold lower electrochemical active surface area loss compared to state-of-the-art alternatives in low-Pt-content fuel cells. The strong interfacial coordination between Pt and its surface-grown carbon network, combined with the continuous, favorable structural evolution of the catalyst and catalyst layer, remarkably suppresses Pt degradation mechanisms, including ionomer poisoning and Pt dissolution, facilitates H+ and O2 transport to the catalyst, and ensures sustained performance under harsh fuel cell operating conditions.
| elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/225347/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Zusätzliche Informationen: | Files included: Main publication Supplementary information | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Titel: | Durable Fuel Cell Cathode Enabled by Pt Embedded Nanoscale Carbon Network via a Scalable Process | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Autoren: |
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| Datum: | 25 Juni 2026 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erschienen in: | Carbon Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1002/cey2.70300 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Seitenbereich: | Seiten 1-15 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Verlag: | Wiley | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 2637-9368 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stichwörter: | Fuel cells, Platium electrocatalyst, flame spray pyrolysis, durability, stability | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Forschungsbereich: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programm: | Materialien und Technologien für die Energiewende | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programmthema: | Elektrochemische Energiespeicherung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Schwerpunkt: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Forschungsgebiet: | E VS - Verbrennungssysteme | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | E - Materialen für die elektrochemische Energiespeicherung, E - Materialen für chemische Energieträger, L - Werkstoffe und Herstellverfahren | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standort: | Stuttgart | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institute & Einrichtungen: | Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt von: | Venkatesan, Suriya | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt am: | 12 Aug 2026 14:34 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Letzte Änderung: | 12 Aug 2026 14:34 |
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