Optimized catalysts for direct ethanol fuel cell

Ethanol electrooxidation catalyst PtSn (3:1, 40% Pt) on pyrolytic double-walled carbon nanotubes as a carrier was synthesized by means of modified polyol method. Electrocatalytic activity of the synthesized catalyst in model conditions (0.5М H2SO4 + 1М С2Н5ОН) is higher than that for analogous catalyst on XC 72 carbon and equals to 70 mA/mgcat (E = 0.4 V). Tolerant cathode catalysts based on nonmetal (S, P, Bi) modified Pt and platinum-free cathode catalysts PdСо and RuСоSe were synthesized by means of high temperature method. Enhanced efficiency and tolerance of these systems were shown in oxygen reduction reaction in presence of ethanol. PdCo (20% Pd, 6% Co) and PtBi (9:1, 40% Pt) showed the highest ethanol tolerance. Model tests results have been confirmed by low temperature ethanol-oxygen fuel cell tests data for MEAs with considered catalysts.


1. Antolini E. // J. Power Sources. 2007. Vol. 170. P. 1.
2. Song S. Q., Zhou W. J., Zhou Z. H., Jiang L. H., Sun G. Q., Tsiakaras P., Xin Q. // Hydrogen Energy.2005. Vol. 30. P. 995.
3. Vigier F., Coutanceau C., Hahn F., Belgsir E. M., Lamy C. // J. Electroanal. Chem. 2004. Vol. 563. P. 81.
4. Tsiakaras P. E. // J. Power Sources. 2007. Vol. 171. P. 107.
5. Song S., Tsiakaras P. // Applied Catalysis B: Environmental. 2006. Vol. 63. P. 187.
6. Soehn M., Lebert M., Wirth T., Hofmann S., Nicoloso N. // J. Power Sources. 2008. Vol. 176. P. 494.
7. Wang C.-H., Du H.-Y., Tsai Y.-T., Chen C.-P., Huang C.-J., Chen L. C., Chen K. H., Shih H.-C. // J. Power Sources. 2007. Vol. 171. P. 55.
8. Cui Z., Changpeng L., Jianhui L., Wei X. // Electrochim. Acta. 2008. Vol. 53. P. 7807.
9. Liu Z., L. Xing Yi, Bing G., Liang H., Yang Lee J. // J. Power Sources. 2007. Vol. 167. P. 272.
10. Carmo M., Paganin V. A., Rosolen J. M., Gonzalez E. R. // J. Power Sources. 2005. Vol. 142. P. 169.
11. Gao G., Yang G., Xu M., Wang C., Xu C., Li H. // J. Power Sources. 2007. Vol. 173. P. 178.
12. Pang H. L., Lu J. P., Chen J. H., Huang C. T., Liu B., Zhang X. H. // Electrochim. Acta. 2009. Vol. 54. P. 2610.
13. Цивадзе А. Ю., Тарасевич М. Р., Ефремов Б. Н., Капустина Н. А., Мазин П. В. // Доклады академии наук. 2007. Т. 415, № 6.
14. Kyung-Won Park, Dae-Seob Han, Yung-Eun Sung // J. Power Sources. 2006. Vol. 163. P. 82.
15. Yang H., Coutanceau C., Leger J.-M., Alonso-Vante N., Lamy C. // J. Electroanal. Chem. 2005. Vol. 576. P. 305.
16. Gochi-Ponce Y., Alonso-Nunez G., Alonso-Vante N. // Electrochem. Commun., 2006. Vol. 8 P. 1487.
17. Kuzov A. V., Tarasevich M. R., Korchagin O. V. Anode catalysts for direct ethanol electrooxidation. 5th Baltic Conference on Electrochemistry, 30 April-3 May, Tartu, Estonia.
18. Богдановская В. А., Тарасевич М. Р., Систер В. Г., Ямчук А. И., Логачева Н. М., Бекетаева Л. А., Рыбалка К. В. // Электрохим. энергетика. 2009. Т. 9, № 1. С. 12–17.
19. Tarasevich M. R., Chalykh A. E., Bogdanovskaya V. A., Kuznetsova L. N., Kapustina N. A., Efremov B. N., Ehrenburg M. R., Reznikova L. A. // Electrochim. Acta. 2006. Vol. 51. P. 4455.
20. Сафонов В. А., Лапа А. С., Мансуров Г. Н., Петрий О. А. // Электрохимия. 1986. Т. 16, № 3.
21. Цивадзе А. Ю., Тарасевич М. Р., Богдановская В. А., Кузнецова Л. Н., Капустина Н. А., Модестов А. Д. // Доклады академии наук. 2006. Т. 410, № 2. С. 1.
22. Тарасевич М. Р., Кузов А. В., Припадчев Д. А., Баулин В. Е. // Альтернативная энергетика и экология. 2008. T. 10. C. 155.
23. Цивадзе А. Ю., Тарасевич М. Р., Кузов А. В., Романова И. А., Припадчев Д. А. // Доклады академии наук. 2008. Т. 421, № 1. С. 1–4.
24. Handbook of Fuell Cell. Fundamentals technology and applications / W. Vielstich, A. Lamm, H. A. Gasteiger, John Willey and Sons, Chichester, England, 2003, Vol. 2, P. 603.