Open Conference Systems, International Conference on Electrochemical Energy and Technology

Font Size: 
Nanohybrid Carbon/ceramics Materials as Highly Efficient Metal Supports for Oxygen Reduction
shi chun mu

Last modified: 2014-09-29

Abstract


Polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFCs) are  promising electrochemical devices for the direct conversion  of chemical energy of hydrogen into electrical work.  However, besides high cost owing to a low utilization of the  noble metal catalyst (i.e., Pt), the low stability owing to  sensitive oxidation of conventional carbon black supports  under radically chemical and electrochemical oxidation  conditions at cathode for fuel cells, as well as the low  tolerance towards SO2, have seriously hindered the  commercialization of PEMFCs. Thus, in this work,  the simple blend of silicon carbides and carbon  nanospheres (CNS) is present and shows an enhanced  catalytic activity and stability in comparison with pristine  silicon carbide as the catalyst supports. And then ZrO2 is  used to decorate the surface of CNS to improve the  electrochemical stability of carbon supports. Especially,  a novel conductive ceramic/graphene nanohybrid is  prepared  to prohibit the re-stacking of reduced graphene  oxide (RGO)  by wedging zirconium diboride (ZrB2)  nanoparticles (NPs)  into multiple layer nanosheets using a  simple solvothermal  method. The prepared Pt/RGO-ZrB2 catalyst shows  very excellent catalytic activity and  electrochemical stability.  Finally, WOx and CeO2  are adopted, respectively, to modify  the CNS supported  noble metal catalysts with an aim of acquiring the  excellent sulfur tolerance since its unique  nature  in hydrophily, redox couple in lower valence as well  as proton spillover effect. The remarkably improved  electrochemical properties with much high Pt utilization of  the above new catalysts show a promising application in  PEMFCs and broader fields.


Keywords


Polymer electrolyte membrane fuel cell, catalyst, oxygen redction reaction, support, ceramic, hybrid

Conference registration is required in order to view papers.