SNU CBE

Tunable Synthesis of N,C-Codoped Ti3+-Enriched Titanium Oxide Support for Highly Durable PEMFC Cathode

2020 · ACS Catalysis

저자

Eungjun Lee, Changmin Park, Dong Wook Lee, Gibaek Lee, Hee‐Young Park, Jong Hyun Jang, Hyoung‐Juhn Kim, 성영은 (Yung‐Eun Sung), Yongsug Tak, Sung Jong Yoo

연구주제

Electrocatalysts for Energy Conversion · Fuel Cells and Related Materials · Catalytic Processes in Materials Science

NTIS 과학기술표준분류

가장 가까운 분류(에너지/자원 > 신재생에너지 > 연료전지)가 화학·화공 범위 밖이다. 배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩.

AI 연구 키워드·방법

금속-지지체 상호작용(MSI) 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC) ti3+ doping titanium oxide support

키워드 (OpenAlex)

proton exchange membrane fuel cells Ti3+ doping oxygen vacancies metal-support interaction platinum catalysts oxygen reduction reaction electrocatalyst durability band gap narrowing

초록

The hydrogen economy expansion triggered studies on the durability of hydrogen-powered proton-exchange membrane fuel cells (PEMFCs), which revealed that their performance is largely hindered by the degradation of cathode support. Herein, Ti 3+ -enriched N,C-codoped mixed-phase TiO 2 nanoparticles featuring a reduced (compared to that of pristine TiO 2 ) band gap and containing Ti 3+ ions, oxygen vacancies, and Ti–X bonds (X = O, OH, N, C) were synthesized as a durable PEMFC cathode support by annealing. The extent of doping was controlled by adjustment of dopant (urea) loading, while the abundance of defect sites resulted in an enhanced metal–support interaction (i.e., Pt–Ti bonding) for Pt/N,C-codoped TiO 2, as confirmed by the shift of the most prominent Pt 0 peak of Pt/N,C-codoped TiO 2 to lower binding energies (by 0.96 eV) relative to that of Pt/C. Electrochemical performance testin…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2020멀티스케일 고출력 장수명 전해질막-전극 접합체 및 소재 기술과학기술정보통신부글로벌프론티어지원(R&D)한국과학기술연구원범위 밖
2020고분자 연료전지 MEA용 고내구성 백금촉매 무기계 지지체 개발과학기술정보통신부기후변화대응기술개발(R&D)인하대학교범위 밖
2020고체알칼리막 연료전지용 고출력 고내구성 MEA 및 저가형 비귀금속계 촉매 개발과학기술정보통신부기후변화대응기술개발(R&D)한국과학기술연구원범위 밖
2020물리적 증착 방법을 이용한 단일원자 전기화학 촉매 개발과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)(R&D)한국과학기술연구원범위 밖
2020초고령화 대응 장애극복 연구사업과학기술정보통신부한국과학기술연구원연구운영비지원(R&D)(주요사업비)한국과학기술연구원–
2020IT에너지 소재공정 미래 화공인재 양성 교육연구단교육부BK21플러스사업(R&D)영남대학교–

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교수 1

성영은

연구주제 1

Electrocatalysts for Energy Conversion

키워드 2

고분자 전해질막 연료전지(PEMFC) · 금속-지지체 상호작용(MSI)