Unveiling the Local Effects of PTL Passivation in PEM Electrolyzers through Gas and Current Mapping Using Operando Neutron Radiography and Polarized Neutron Imaging
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Le résumé fourni par la source
Anodic Ti-based porous transport layers (PTLs) are paramount for advancing high-efficiency proton exchange membrane water electrolyzers (PEMWEs). One of the major challenges with the development of PEMWE is the PTL/catalyst layer interface passivation, which is commonly alleviated by coating precious metals such as Pt. Herein, we report, for the first time, the usage of polarized neutron imaging (PNI) on a half–half PTL approach to investigate current distribution inside the PTL layer under the influence of Ti passivation under PEMWE operando condition. First, the electrochemical study of PEMWE reveals an obvious advantage of Pt coating in preventing Ti passivation by showing 822 mV less overpotential at 1 A cm –2 (1.771 V) for the superior sample (Pt-coated PTL) compared to the PEMWE with pristine Ti PTL (2.539 V). Second, it is confirmed that using ex situ electronic and structural characterizations, Ti passivation cannot be recognized, suggesting a temporary passivation process in an operating PEMWE. Employing PNI for operando mapping of the current distribution inside the PEMWE shows that most of the electrical current favors the Pt-coated PTL, perfectly aligned with the results obtained from the high-resolution operando neutron radiography in which around 60% of the produced oxygen was found in the Pt-coated PTL.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Unveiling the Local Effects of PTL Passivation in PEM Electrolyzers through Gas and Current Mapping Using Operando Neutron Radiography and Polarized Neutron Imaging
- Date Crossref
- 31/08/2025
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Southern Denmark Department of Green Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Technical University of Denmark Department of Energy Conversion and Storage pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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European Spallation Source pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Heinz Maier-Leibnitz Zentrum pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Comprehensive Research Organization for Science and Society pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Japan Proton Accelerator Research Complex pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institut Laue-Langevin pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Department of Green Technology pays non établi dans la noticeInstitution
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Department of Energy Conversion and Storage pays non établi dans la noticeInstitution
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Technical University of Munich FRM II pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Neutron Science and Technology Center pays non établi dans la noticeInstitution
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J-PARC Center pays non établi dans la noticeInstitution
Department of Green Technology — University of Southern Denmark, Department of Energy Conversion and Storage — Technical University of Denmark et European Spallation Source, avec 9 autres affiliations.
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