Journal of The Electrochemical Society· 2026Q1
Serbest İyonlayıcı Elektrolizör Mürekkeplerinde Adsorpsiyonu Kontrol Eder
Free Ionomer Controls Adsorption in Electrolyzer Inks
- 1atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Elektrolizör mürekkeplerindeki katalizör parçacıklarına iyonlayıcı adsorpsiyonu, katalizör yükünden veya İ:K oranından ziyade serbest iyonlayıcı konsantrasyonu tarafından belirlenir; çözücü bileşimi baskın adsorpsiyon mekanizmasını (elektrostatik veya solvasyon) belirler.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Elektrolizör mürekkeplerindeki IrOx katalizör parçacıklarına iyonlayıcı adsorpsiyonu, IrOx konsantrasyonundan bağımsızdır.
- Serbest iyonlayıcı konsantrasyonu ve çözücü bileşimi, iyonlayıcı adsorpsiyonunun temel belirleyicileridir.
- İ:K oranı yerine serbest iyonlayıcı ağırlık yüzdesi, adsorpsiyonu tahmin etmek için daha anlamlı bir metriktir.
- Adsorpsiyon mekanizmaları farklılık gösterir: su açısından zengin çözücülerde elektrostatik itme, alkol açısından zengin çözücülerde ise solvasyon kuvvetleri baskındır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract The ionomer/catalyst interface in proton-exchange-membrane water-electrolyzer (PEMWE) anode catalyst layers governs multi-species transport and reaction kinetics, and originates from ionomer adsorption onto catalyst particles during ink formation. These inks contain iridium oxide (IrOx) catalyst and PEM ionomer (typically perfluorosulfonic acid, PFSA) dispersed in water:alcohol solvent mixtures, deposited to form the catalyst layer upon solvent evaporation. Despite the importance of ink formulation controlling ionomer adsorption, a systematic investigation spanning industrially relevant formulations (including concentrated inks used in roll-to-roll manufacturing) is missing. Here, we investigate the influence of IrOx concentration, ionomer-to-catalyst (I:C) ratio, and solvent composition on PFSA adsorption using thermal gravimetric analysis. PFSA adsorption is independent of IrOx concentration, being instead determined by free-ionomer concentration and solvent identity, across both dilute and concentrated inks. We further show that I:C ratio is a poor descriptor, with free-ionomer weight percentage providing a more meaningful metric that collapses adsorption data onto a single isotherm. In water-rich solvents, adsorption is primarily limited by electrostatic repulsion, whereas, in alcohol-rich solvents, solvation forces and surface-coverage effects dominate. We additionally characterize ink stability (sedimentation, x-ray scattering) and single-cell performance. These results extend to PFSA-based catalyst inks (including high-surface-area carbons), offering practical implications for ink formulation across deposition methods.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of The Electrochemical Society, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği
Electrical and Electronic EngineeringEngineering