Stability Investigations on a Pt@HGS Catalyst as a Model Material for Fuel Cell Applications: The Role of the Local pH

Abstract Die Erhöhung der Widerstandsfähigkeit von Katalysatoren gegen elektrochemische Degradation ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für den breiteren Einsatz von Protonenaustausch‐Membran‐Brennstoffzellen (PEMFCs). Hier untersuchen wir die Degradation eines einzelnen Partikels eines hochstabilen Katalysators, Pt@HGS auf einer Nanoelektrode unter nicht‐limitierenden Massentransportbedingungen. Wir stellen fest, dass der Katalysator schneller degradiert als aufgrund früherer Ensemblemessungen erwartet wird. Auf Basis von Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) an identischen Stellen nach elektrochemischer Belastung und Experimenten mit einer Katalysatorschicht auf einem TEM‐Träger schließen wir, dass lokal unterschiedliche pH‐Werte wahrscheinlich der Grund für diesen Stabilitätsunterschied sind. Letztendlich bietet diese Arbeit Einblicke in die tatsächlichen Bedingungen in einer PEMFC und wirft Fragen zur Anwendbarkeit von beschleunigten Belastungstests auf, die normalerweise zur Bewertung der Katalysatorstabilität durchgeführt werden, insbesondere wenn sie in Halbzellenaufbauten unter Inertgas durchgeführt werden.