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Erschienen in: Journal of Materials Science 14/2013

01.07.2013

Preparation of carbon-supported PtCo nanoparticle catalysts for the oxygen reduction reaction in polymer electrolyte fuel cells by an electron-beam irradiation reduction method

verfasst von: Yuji Ohkubo, Yukihiro Hamaguchi, Satoshi Seino, Takashi Nakagawa, Satoru Kageyama, Junichiro Kugai, Hiroaki Nitani, Koji Ueno, Takao A. Yamamoto

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 14/2013

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Abstract

We prepared carbon-supported PtCo bimetallic nanoparticles (PtCo/C) as electrode catalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) at the cathodes in polymer electrolyte membrane fuel cells (PEFCs) by an electron-beam irradiation reduction method (EBIRM). An EBIRM allows nanoparticles to be easily prepared by the reduction of precursor ions in an aqueous solution irradiated with a high-energy electron beam. The structures of PtCo/C were characterized by transmission electron microscopy, inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, and the techniques of X-ray diffraction and X-ray absorption near edge structure. It found for the first time that both PtCo alloy and Co oxide were prepared simultaneously on the carbon support by an EBIRM. The catalytic activity and durability of PtCo/C were evaluated by linear-sweep voltammetry and cyclic voltammetry, respectively. The addition of Co to Pt/C not only enhanced the catalytic activity for the ORR but also improved the catalytic durability. As the Co concentration increased, both behaviors became pronounced. These improvements are explained by the effects of both PtCo alloy and Co oxide. We demonstrated that an EBIRM can not only synthesize the alloy and oxide simultaneously on the carbon support but also mass-produce the electrode catalysts for PEFC cathodes.

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Literatur
5.
Zurück zum Zitat Itsuki H, Fujiwara N, Komiya J, Fujiki H (2008) Int Gas Res Conf Proc 3:2518 Itsuki H, Fujiwara N, Komiya J, Fujiki H (2008) Int Gas Res Conf Proc 3:2518
28.
Metadaten
Titel
Preparation of carbon-supported PtCo nanoparticle catalysts for the oxygen reduction reaction in polymer electrolyte fuel cells by an electron-beam irradiation reduction method
verfasst von
Yuji Ohkubo
Yukihiro Hamaguchi
Satoshi Seino
Takashi Nakagawa
Satoru Kageyama
Junichiro Kugai
Hiroaki Nitani
Koji Ueno
Takao A. Yamamoto
Publikationsdatum
01.07.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 14/2013
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-013-7292-y

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