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Nanocat, development of advanced catalysts for PEMFC Automotive Application

Authors :
Jacques, Pierre-André
Heitzmann, Marie
Artero, Vincent
Jousselme, Bruno
Daniel, Garcia-Sanchez
Biswas, Indro
Garcia, A.
Fernandez, Francisco
Beauger, Christian
Houllé, Matthieu
Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Laboratoire d'électrochimie organique et de photochimie redox (LEOPR)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)
Laboratoire de Chimie des Surfaces et Interfaces (LCSI)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Unité de recherche Phytopharmacie et Médiateurs Chimiques (UPMC)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
German Aerospace Center (DLR)
Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE)
MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Laboratoire des Matériaux, Surfaces et Procédés pour la Catalyse (LMSPC)
Institut de chimie et procédés pour l'énergie, l'environnement et la santé (ICPEES)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris-PSL Research University (PSL)
Laboratoire des Matériaux, Surfaces et Procédés pour la Catalyse
ELCASS-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Prudon, Magalie
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
EFCD2015-Electrolysis and Fuel Cell Discussions, EFCD2015-Electrolysis and Fuel Cell Discussions, Sep 2015, La Grande Motte, France
Publication Year :
2015
Publisher :
HAL CCSD, 2015.

Abstract

International audience; Today, extend life time of low loaded MEA is a key challenge for the widespread of the technology. One of cause of the decrease of performances of MEA is the loss of electrochemical surface area, which can be due Pt dissolution, Pt coarsening and support corrosion. To tackle that issue, NanoCAT partners developed Pt free catalyst for both anode and cathode side, they also developed new resistant support to limit the loss of ECSA. The use of resistant support toward corrosion is a promising route to increase the life of MEA active layers. NanoCAT is studying the use of carbon nanotube (CNT) and doped metal oxide (MOx) as catalysts support. Deposition of catalyst (Pt and Pt alloy) has been made by both PVD and wet chemistry. PVD allow to prepare ultra low loading electrode (30 μgPt/cm2). Specific modifications of the CNT have been developed to facilitate the Pt deposition and enhance the particles dispersion on it. Preparation route of MOx have been tuned to obtain acceptable electron conductivity (0.95 S/cm) and porosity (pores size distribution: 20-50 nm, SBET: 90 m2/g). Pt on modified CNT shows similar performance as commercial Pt/C catalyst but lower loss of ECSA by performing accelerated stress test on rotating disk electrode. Degradation study showed that loss of ECSA occurs at the cathode as well as the anode in the specific conditions of the project. According to that, the project catalysts have been integrated at the anode and the cathode of MEA.

Details

Language :
English
Database :
OpenAIRE
Journal :
EFCD2015-Electrolysis and Fuel Cell Discussions, EFCD2015-Electrolysis and Fuel Cell Discussions, Sep 2015, La Grande Motte, France
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..cb85f2226198db9666509e4484ce1929