Analysis of fuel-cell reactions at well-structured electrodes by using photoelectron spectroscopy combined with an electrochemical cell

利用光电子能谱与电化学电池相结合分析结构良好的电极上的燃料电池反应

• 批准号: 20750007
• 负责人: WAKISAKA Mitsuru
• 金额: $ 2.08万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20750007/
• 关键词: 電気化学; 光電子分光; 固体高分子形燃料電池; 酸素還元反応; 白金単結晶電極; 光電子分光法; 走査型トンネル顕微鏡; 反応中間体; 吸着酸素種; 表面酸化; 化学吸着; 白金単結晶; 燃料電池

Identification and quantification of oxygen species adsorbed on Pt(111), Pt(110) and Pt(100) single-crystal electrodes have been carried out to design highly active cathode for fuel cells. The surface oxidation processes at the three electrodes was explored by using X-ray photoelectron spectroscopy combined with an electrochemical cell. It was demonstrated that dissociated atomic oxygen increased at the active Pt(110) electrode during ORR whereas oxygen molecules were found on the less active Pt(111) electrode. In addition, morphological changes of Pt(111) electrode was clarified during surface oxidation/reduction cycles using in situ scanning tunneling microscopy.

对 Pt(111)、Pt(110) 和 Pt(100) 单晶电极上吸附的氧物质进行了鉴定和定量，以设计用于燃料电池的高活性阴极。利用 X 射线光电子能谱结合电化学电池探索了三个电极的表面氧化过程。结果表明，在 ORR 过程中，活性 Pt(110) 电极上解离的原子氧增加，而在活性较低的 Pt(111) 电极上发现了氧分子。此外，使用原位扫描隧道显微镜阐明了 Pt(111) 电极在表面氧化/还原循环过程中的形态变化。

项目成果

Analyses of oxygen species adsorbed on Pt(111) single crystal electrode by X-ray photoelectron spectroscopy and scanning tunneling microscopy (poster presentation)

利用 X 射线光电子能谱和扫描隧道显微镜分析 Pt(111) 单晶电极上吸附的氧物质（海报展示）

• 发表时间: 2009
• 作者: M. Wakisaka;H. Uchida;M. Watanabe
• 通讯作者: M. Watanabe

電気化学-光電子分光法を用いた燃料電池用Pt系電極触媒の解析

使用电化学光电子能谱分析燃料电池用 Pt 基电极催化剂

• 发表时间: 2009
• 作者: Hideaki Kano;Hiro-o Hamaguchi;脇坂暢
• 通讯作者: 脇坂暢

電気化学-光電子分光複合装置を用いたPt(111)及び(110)単結晶電極上における吸着酸素種の解析

使用电化学光电子能谱组合装置分析 Pt(111) 和 (110) 单晶电极上吸附的氧物质

• 发表时间: 2009
• 作者: T.Yamada;M.Shibuta;Y.Ami;Y.Takano;A.Nonaka;K.Miyakubo;T.Munakata;Hideaki Kano and Hiro-o Hamaguchi;宇田川悠
• 通讯作者: 宇田川悠

電気化学-光電子分光法並びに電気化学-走査型トンネル顕微鏡を用いた燃料電池反応解析

使用电化学-光电子能谱和电化学-扫描隧道显微镜进行燃料电池反应分析

• 发表时间: 2009
• 作者: M.Shibuta;K.Yamamoto;K.Miyakubo;T.Yamada;T. Munakata;加納英明・濱口宏夫;脇坂暢
• 通讯作者: 脇坂暢

Fuel Cell Science : Theory, Fundamentals and Bio-Catalysis(Eds.: J.Norskov, A.Wieckowski, Mechanism of the Enhanced Oxygen Reduction Reaction at Pt-Based Electrocatalysts : Identification and Quantification of Oxygen Species Adsorbed on Electrodes by X-Ra

燃料电池科学：理论、基础知识和生物催化（编辑：J.Norskov、A.Wieckowski，Pt 基电催化剂增强氧还原反应的机制：X-Ra 对电极上吸附的氧物质的识别和定量

• 发表时间: 2010
• 作者: 山田剛司;磯部美緒;高野康弘;渋田昌弘;宗像利明;M.Wakisaka
• 通讯作者: M.Wakisaka