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Erschienen in: Journal of Electronic Materials 6/2021

26.03.2021 | Original Research Article

Polyaniline-Decorated Carbon as Composite Carrier for Improving PtNi Catalyst Durability

verfasst von: Yuan Li, Pengcheng Zhang, Yaqi Xu, Jiang Jin, Hua Zhang

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 6/2021

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Abstract

Polyaniline (PANI) was synthesized on carbon cloth with a diffusion layer by an electrochemical technique and characterized by Fourier-transform infrared spectrometry, x-ray photoelectron spectroscopy, and scanning electron microscopy. PANI polymerized by a potentiostatic and a pulse potential method showed different morphologies. The former showed a granular shape and the latter a reticular structure. The reticular PANI was more suitable as a catalyst carrier based on the results of a cyclic voltammetry test. A PtNi catalyst electrodeposited on the reticular PANI-decorated carbon cloth (PtNi/PANI(PP)-C) had a smaller particle size and a homogeneous distribution. PtNi/PANI(PP)-C exhibited a higher electrochemical active surface area and better electrocatalytic activity according to the cyclic voltammetry and single cell polarization tests. Linear sweep voltammetry measurements indicated that PtNi/PANI(PP)-C showed excellent oxidation-reduction reaction activity through a four-electron transfer pathway. The results of an accelerated durability test showed that the performance degradation of PtNi/PANI(PP)-C was slower than that of PtNi/C. The reticular PANI-decorated carbon carrier improved the electrochemical activity and durability of the catalyst.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat D. Banham, S. Ye, K. Pei, J. Ozaki, T. Kishimoto, and Y. Imashiro, J. Power Sources 285, 334 (2015).CrossRef D. Banham, S. Ye, K. Pei, J. Ozaki, T. Kishimoto, and Y. Imashiro, J. Power Sources 285, 334 (2015).CrossRef
2.
Zurück zum Zitat T. Tada, N. Toshima, Y. Yamamoto, and M. Inoue, Electrochemistry 75, 221 (2007).CrossRef T. Tada, N. Toshima, Y. Yamamoto, and M. Inoue, Electrochemistry 75, 221 (2007).CrossRef
3.
Zurück zum Zitat C. Wang, J. Huang, B. Zhao, Y. Xiao, P. Zhao, J. Li, and J. Zhang, J. Automot. Safe. Energ. 7, 86 (2016). C. Wang, J. Huang, B. Zhao, Y. Xiao, P. Zhao, J. Li, and J. Zhang, J. Automot. Safe. Energ. 7, 86 (2016).
4.
Zurück zum Zitat P. Ren, P. Pei, Y. Li, Z. Wu, D. Chen, and S. Huang, Prog. Energ. Combust. 80, 100859 (2020).CrossRef P. Ren, P. Pei, Y. Li, Z. Wu, D. Chen, and S. Huang, Prog. Energ. Combust. 80, 100859 (2020).CrossRef
5.
Zurück zum Zitat X. Yuan, H. Li, S. Zhang, J. Martin, and H. Wang, J. Power Sources 196, 9107 (2011).CrossRef X. Yuan, H. Li, S. Zhang, J. Martin, and H. Wang, J. Power Sources 196, 9107 (2011).CrossRef
6.
Zurück zum Zitat J.A. Kwon, M. Kim, D.Y. Shin, J.Y. Kim, and D. Lim, J. Ind. Eng. Chem. 49, 69 (2017).CrossRef J.A. Kwon, M. Kim, D.Y. Shin, J.Y. Kim, and D. Lim, J. Ind. Eng. Chem. 49, 69 (2017).CrossRef
7.
8.
Zurück zum Zitat S. Mokrane, L. Makhloufi, and N. Alonso-Vante, J. Solid State Electr. 12, 569 (2008).CrossRef S. Mokrane, L. Makhloufi, and N. Alonso-Vante, J. Solid State Electr. 12, 569 (2008).CrossRef
9.
Zurück zum Zitat A. Tao, B. Jian, P. Zhang, Y. Cui, and H. Zhang, J. Nanjing Tech. Univ. (Nat. Sci. Ed.) 41, 731 (2019). A. Tao, B. Jian, P. Zhang, Y. Cui, and H. Zhang, J. Nanjing Tech. Univ. (Nat. Sci. Ed.) 41, 731 (2019).
10.
Zurück zum Zitat A. Esmaeilifar, M. Yazdanpour, S. Rowshanzamir, and M.H. Eikani, Int. J. Hydrogen Energ. 36, 5500 (2011).CrossRef A. Esmaeilifar, M. Yazdanpour, S. Rowshanzamir, and M.H. Eikani, Int. J. Hydrogen Energ. 36, 5500 (2011).CrossRef
11.
Zurück zum Zitat P. Zhang, W. Tu, R. Wang, S. Cai, J. Wu, Q. Yan, H. Pan, H. Zhang, and H. Tang, Int. J. Electrochem. Sc. 11, 10763 (2016).CrossRef P. Zhang, W. Tu, R. Wang, S. Cai, J. Wu, Q. Yan, H. Pan, H. Zhang, and H. Tang, Int. J. Electrochem. Sc. 11, 10763 (2016).CrossRef
12.
Zurück zum Zitat S. Chen, Z. Wei, X. Qi, L. Dong, Y. Guo, L. Wan, Z. Shao, and L. Li, J. Am. Chem. Soc. 134, 13252 (2012).CrossRef S. Chen, Z. Wei, X. Qi, L. Dong, Y. Guo, L. Wan, Z. Shao, and L. Li, J. Am. Chem. Soc. 134, 13252 (2012).CrossRef
14.
Zurück zum Zitat C. Coutanceau, M.J. Croissant, T. Napporn, and C. Lamy, Electrochim. Acta 46, 579 (2000).CrossRef C. Coutanceau, M.J. Croissant, T. Napporn, and C. Lamy, Electrochim. Acta 46, 579 (2000).CrossRef
15.
16.
Zurück zum Zitat Q. Tang, J. Wu, Z. Tang, Y. Li, J. Lin, and M. Huang, J. Mater. Chem 21, 13354 (2011).CrossRef Q. Tang, J. Wu, Z. Tang, Y. Li, J. Lin, and M. Huang, J. Mater. Chem 21, 13354 (2011).CrossRef
17.
Zurück zum Zitat R. Arukula, M. Vinothkannan, A.R. Kim, and D.J. Yoo, J. Alloy. Compd. 771, 477 (2019).CrossRef R. Arukula, M. Vinothkannan, A.R. Kim, and D.J. Yoo, J. Alloy. Compd. 771, 477 (2019).CrossRef
18.
Zurück zum Zitat M. Mizuhata, M. Oga, Y. Miyachi, and S. Deki, ECS Trans. 6, 75 (2007).CrossRef M. Mizuhata, M. Oga, Y. Miyachi, and S. Deki, ECS Trans. 6, 75 (2007).CrossRef
19.
Zurück zum Zitat H. Karami, M.G. Asadi, and M. Mansoori, Electrochim. Acta 61, 154 (2012).CrossRef H. Karami, M.G. Asadi, and M. Mansoori, Electrochim. Acta 61, 154 (2012).CrossRef
20.
Zurück zum Zitat R. Venkata Jagadeesh, and V. Lakshminarayanan, Appl. Catal. B-Environ. 251, 25 (2019).CrossRef R. Venkata Jagadeesh, and V. Lakshminarayanan, Appl. Catal. B-Environ. 251, 25 (2019).CrossRef
21.
Zurück zum Zitat C. Wang, Z.L. Chen, A.W. Tao, and H. Zhang, J. Electrochem. Energy Convers. Storage. 13, 0210012 (2016).CrossRef C. Wang, Z.L. Chen, A.W. Tao, and H. Zhang, J. Electrochem. Energy Convers. Storage. 13, 0210012 (2016).CrossRef
22.
Zurück zum Zitat F.J. Nores-Pondal, I.M.J. Vilella, H. Troiani, M. Granada, S.R. de Miguel, O.A. Scelza, and H.R. Corti, Int. J. Hydrogen Energ. 34, 8193 (2009).CrossRef F.J. Nores-Pondal, I.M.J. Vilella, H. Troiani, M. Granada, S.R. de Miguel, O.A. Scelza, and H.R. Corti, Int. J. Hydrogen Energ. 34, 8193 (2009).CrossRef
23.
Zurück zum Zitat P. Zhang, A. Tao, Y. Tan, J. Jin, and H. Zhang, J. Electron. Mater. 48, 2780 (2019).CrossRef P. Zhang, A. Tao, Y. Tan, J. Jin, and H. Zhang, J. Electron. Mater. 48, 2780 (2019).CrossRef
24.
Zurück zum Zitat F. Liu, L. Huang, T. Wen, C. Li, S. Huang, and A. Gopalan, Synthetic Met. 158, 603 (2008).CrossRef F. Liu, L. Huang, T. Wen, C. Li, S. Huang, and A. Gopalan, Synthetic Met. 158, 603 (2008).CrossRef
25.
Zurück zum Zitat L. Talbi, M. Berouaken, K. Khaldi, A. Keffous, N. Gabouze, M. Trari, H. Menari, and Y. Belkacem, J. Solid State Electr. 22, 1123 (2018).CrossRef L. Talbi, M. Berouaken, K. Khaldi, A. Keffous, N. Gabouze, M. Trari, H. Menari, and Y. Belkacem, J. Solid State Electr. 22, 1123 (2018).CrossRef
26.
Zurück zum Zitat M. Trchová, I. Šeděnková, E. Tobolková, and J. Stejskal, Polym. Degrad. Stabil. 86, 179 (2004).CrossRef M. Trchová, I. Šeděnková, E. Tobolková, and J. Stejskal, Polym. Degrad. Stabil. 86, 179 (2004).CrossRef
27.
Zurück zum Zitat E.T. Kang, K.G. Neoh, and K.L. Tan, Prog. Polym. Sci. 23, 277 (1998).CrossRef E.T. Kang, K.G. Neoh, and K.L. Tan, Prog. Polym. Sci. 23, 277 (1998).CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Q. Dang, Y. Sun, X. Wang, W. Zhu, Y. Chen, F. Liao, H. Huang, and M. Shao, Appl. Catal. B 257, 117905 (2019).CrossRef Q. Dang, Y. Sun, X. Wang, W. Zhu, Y. Chen, F. Liao, H. Huang, and M. Shao, Appl. Catal. B 257, 117905 (2019).CrossRef
29.
Zurück zum Zitat D. Wu, L. Wu, M. Zhang, W. Zhou, and Y. Zhang, J. Polym. Sci. Pol. Phys. 46, 1265 (2008).CrossRef D. Wu, L. Wu, M. Zhang, W. Zhou, and Y. Zhang, J. Polym. Sci. Pol. Phys. 46, 1265 (2008).CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Z. Li, Y. Lv, Y. Yu, J. Yin, K. Song, B. Yang, L. Yuan, and X. Hu, J. Alloy. Compd. 817, 152736 (2020).CrossRef Z. Li, Y. Lv, Y. Yu, J. Yin, K. Song, B. Yang, L. Yuan, and X. Hu, J. Alloy. Compd. 817, 152736 (2020).CrossRef
31.
32.
Zurück zum Zitat D. He, C. Zeng, C. Xu, N. Cheng, H. Li, S. Mu, and M. Pan, Langmuir 27, 5582 (2011).CrossRef D. He, C. Zeng, C. Xu, N. Cheng, H. Li, S. Mu, and M. Pan, Langmuir 27, 5582 (2011).CrossRef
33.
Zurück zum Zitat B. Ye, K. Cheng, W. Li, J. Liu, J. Zhang, and S. Mu, Langmuir 33, 5353 (2017).CrossRef B. Ye, K. Cheng, W. Li, J. Liu, J. Zhang, and S. Mu, Langmuir 33, 5353 (2017).CrossRef
34.
35.
Zurück zum Zitat J. Chen, H. Tong, Z. Gao, J. Zhu, X. Zhang, and Y. Liang, Acta Chim. Sinica. 71, 1647 (2013).CrossRef J. Chen, H. Tong, Z. Gao, J. Zhu, X. Zhang, and Y. Liang, Acta Chim. Sinica. 71, 1647 (2013).CrossRef
36.
Zurück zum Zitat M. Chen, M. Wang, Z. Yang, and X. Wang, Appl. Surf. Sci. 406, 69 (2017).CrossRef M. Chen, M. Wang, Z. Yang, and X. Wang, Appl. Surf. Sci. 406, 69 (2017).CrossRef
37.
Zurück zum Zitat F. Xu, D. Wang, B. Sa, Y. Yu, and S. Mu, Int. J. Hydrogen Energ. 42, 13011 (2017).CrossRef F. Xu, D. Wang, B. Sa, Y. Yu, and S. Mu, Int. J. Hydrogen Energ. 42, 13011 (2017).CrossRef
38.
Zurück zum Zitat P. Ferreira-Aparicio, A.M. Chaparro, M. Antonia Folgado, J.J. Conde, E. Brightman, and G. Hinds, Mater. Inter. 9, 10626 (2017).CrossRef P. Ferreira-Aparicio, A.M. Chaparro, M. Antonia Folgado, J.J. Conde, E. Brightman, and G. Hinds, Mater. Inter. 9, 10626 (2017).CrossRef
39.
Metadaten
Titel
Polyaniline-Decorated Carbon as Composite Carrier for Improving PtNi Catalyst Durability
verfasst von
Yuan Li
Pengcheng Zhang
Yaqi Xu
Jiang Jin
Hua Zhang
Publikationsdatum
26.03.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 6/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-021-08851-6

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