Some sintered oxides based on SrCeO3 were found to exhibit proton conduction on exposing them to a hydrogen-containing atmosphere at high temperature. The verification of proton conduction was made by studying the emf of various gas cells using the specimen diaphragm as an electrolyte. These materials could be applied to the electrolyte for steam electrolysis to produce hydrogen gas.

Electrocatalytic activity of Pt alloys with Ni, Co, and Fe, formed by sputtering, was investigated with regard to the oxygen reduction reaction (ORR) in perchloric acid solution. Hydrodynamic voltammograms with rotated electrodes were used to measure the electrocatalytic activity. Maximum activity was observed at ca. 30, 40, and 50% content of Ni, Co, and Fe, respectively, by which 10, 15, and 20 times larger kinetic current densities than that of pure Pt were attained. X‐ray photoelectron spectroscopy analysis of the surfaces after the reaction indicated that the active surfaces were covered by a few monolayers of Pt. We present an enhancing mechanism for the ORR based on an increased d‐electron vacancy of the thin Pt surface layer caused by underlying alloy. Results of this work contribute in development of new active cathode catalysts for fuel cells used as power sources of electric vehicles, etc. © 1999 The Electrochemical Society. All rights reserved.

Some sintered oxides based on were found to exhibit appreciable proton conduction under hydrogen‐containing atmosphere at high temperature. The verification of proton conduction was made by studying the EMF of various gas cells using the specimen ceramics as the solid electrolyte. The protonic conductivity in the doped was higher than that in the proton conductor found previously by us. These materials could be applied to the solid electrolyte for a hydrogen fuel cell, a hydrogen pump, and a steam electrolyzer to produce hydrogen.

To produce a proton conductive and durable polymer electrolyte membrane for fuel cell applications, a series of sulfonated polyimide ionomers containing aliphatic groups both in the main and in the side chains have been synthesized. The title polyimide ionomers 1 with the ion exchange capacity of 1.78−2.33 mequiv/g were obtained by a typical polycondensation reaction as transparent, ductile, and flexible membranes. The proton conductivity of 1 was slightly lower than that of the perfluorinated ionomer (Nafion) below 100 °C, but comparable at higher temperature and 100% RH. The highest conductivity of 0.18 S cm-1 was obtained for 1 at 140 °C. Ionomer 1 with high IEC and branched chemical structure exhibited improved proton conducting behavior without sacrificing membrane stability. Microscopic analyses revealed that smaller (<5 nm) and well-dispersed hydrophilic domains contribute to better proton conducting properties. Hydrogen and oxygen permeability of 1 was 1−2 orders of magnitude lower than that of Nafion under both dry and wet conditions. Fuel cell was fabricated with 1 membrane and operated at 80 °C and 0.2 A/cm2 supplying H2 and air both at 60% or 90% RH. Ionomer 1 membrane showed comparable performance to Nafion and was durable for 5000 h without distinct degradation.

CO tolerance at pure Pt, Pt−Co, and Pt−Ru alloys was investigated by X-ray photoelectron spectroscopy combined with an electrochemical cell (EC−XPS) in order to discover a hint for designing higher performance anode catalysts. After the electrochemical stabilization and/or CO adsorption, these electrodes were immediately transferred to the XPS chamber without exposure to air to avoid contamination of the surfaces. It was revealed that alloying with Co or Ru modified the electronic structures of Pt atoms, resulting in a positive core level (CL) shift of Pt 4f7/2 which could weaken the Pt−CO interaction. For the Pt−Co alloy electrode, the Pt 4f7/2 CL shift remained after the electrochemical stabilization despite Co dissolution and formation of a Pt skin layer. Changes in surface core level shifts (ΔSCLSs) induced by CO adsorption were evaluated and related to the CO adsorption energy. The values of ΔSCLS at these alloys were smaller than that of pure Pt, indicating that Ru and Co are effective elements to weaken the bond strength of Pt−CO.

Polymer electrolyte fuel cells have attracted enormous interest as a primary power source for electric vehicles. Water management in the electrolyte is one of the complicated problems to be overcome. A new self‐humidifying electrolyte membrane is proposed to solve this problem. Self‐humidification allows the use of very thin membranes, simultaneously allowing high performance of the cell. Use of the new, thin membranes makes the system very simple and ready for cold starts and also amenable to abrupt load changes. The electrolyte is comprised of 50 μm thick Nafion membrane containing 0.07 mg/cm2 of platinum catalyst particles (d = 1 to 2 nm) and a few weight percent of a hygroscopic material such as silica or titania (d = ca. 5 to 7 nm) . The platinum particles catalyze the oxidation of crossover hydrogen with oxygen to generate water, which in turn is adsorbed by the oxide particles. The cell shows exceptionally stable and high performance even under ambient pressure conditions when operated with hydrogen saturated with water at 20°C and dry oxygen. The internal resistance was measured to be 0.06 Ω cm2, and the output of the cell was 0.63 W/cm2 i.e., 0.9 A/cm2 at 0.7 V with an energy efficiency of 60%. The output was 1 W/cm2 in the voltage region of 0.6 to 0.4 V yielding current densities of 1.6 to 2.5 A/cm2. Hydrogen depleted for self‐humidification was estimated to be less than a few percent under these operating conditions.

The compositional change of rust (corrosion products) layer formed on weathering steel exposed to atmosphere with different amount of air-borne sea salt particles in Japan have been investigated by the X-ray diffraction method. The mass ratio (α/γ) of crystalline α-FeOOH to γ-FeOOH, in the rust layer formed on the weathering steel exposed in an industrial environment, increases with an increase in exposure duration. The α/γ is closely related to the corrosion rate in environments when the amount of air-borne salt is less than 0.2 mg NaCl/dm2/day (2.31 × 10−7 g NaCl/m2/s). However this is not the case in seaside environments with a higher amount of air-borne salts. The mass ratio (α/γ∗) of crystalline α-FeOOH to the total mass of γ-FeOOH, β-FeOOH and Fe3O4, in the rust layer formed on the weathering steel is related to the corrosion rate even in seaside environments certainly more than 0.2 mg/dm2/day (2.31 × 10−7 g/m2/s) of air-borne salt particles. When the α/γ∗ is more than 1, a higher corrosion rate more than 0.01 mm/year (3.17 × 10−13 m/s) is not observed. The α/γ∗ is a protective ability index of rust formed on weathering steel.

Angewandte Chemie International EditionVolume 49, Issue 2 p. 317-320 Communication Proton-Conductive Aromatic Ionomers Containing Highly Sulfonated Blocks for High-Temperature-Operable Fuel Cells† Byungchan Bae Dr., Byungchan Bae Dr. Fuel Cell Nanomaterials Center, University of Yamanashi, 6-43 Miyamae-cho, Kofu, Yamanashi 400-0021 (Japan)Search for more papers by this authorTakeshi Yoda, Takeshi Yoda Clean Energy Research Center, University of Yamanashi, 4 Takeda, Kofu, Yamanashi 400-8510 (Japan), Fax: (+81) 55-220-8707 http://fc-nano.yamanashi.ac.jp/english/index.htmlSearch for more papers by this authorKenji Miyatake Prof. Dr., Kenji Miyatake Prof. Dr. [email protected] Clean Energy Research Center, University of Yamanashi, 4 Takeda, Kofu, Yamanashi 400-8510 (Japan), Fax: (+81) 55-220-8707 http://fc-nano.yamanashi.ac.jp/english/index.htmlSearch for more papers by this authorHiroyuki Uchida Prof. Dr., Hiroyuki Uchida Prof. Dr. Clean Energy Research Center, University of Yamanashi, 4 Takeda, Kofu, Yamanashi 400-8510 (Japan), Fax: (+81) 55-220-8707 http://fc-nano.yamanashi.ac.jp/english/index.htmlSearch for more papers by this authorMasahiro Watanabe Prof. Dr., Masahiro Watanabe Prof. Dr. [email protected] Fuel Cell Nanomaterials Center, University of Yamanashi, 6-43 Miyamae-cho, Kofu, Yamanashi 400-0021 (Japan)Search for more papers by this author Byungchan Bae Dr., Byungchan Bae Dr. Fuel Cell Nanomaterials Center, University of Yamanashi, 6-43 Miyamae-cho, Kofu, Yamanashi 400-0021 (Japan)Search for more papers by this authorTakeshi Yoda, Takeshi Yoda Clean Energy Research Center, University of Yamanashi, 4 Takeda, Kofu, Yamanashi 400-8510 (Japan), Fax: (+81) 55-220-8707 http://fc-nano.yamanashi.ac.jp/english/index.htmlSearch for more papers by this authorKenji Miyatake Prof. Dr., Kenji Miyatake Prof. Dr. [email protected] Clean Energy Research Center, University of Yamanashi, 4 Takeda, Kofu, Yamanashi 400-8510 (Japan), Fax: (+81) 55-220-8707 http://fc-nano.yamanashi.ac.jp/english/index.htmlSearch for more papers by this authorHiroyuki Uchida Prof. Dr., Hiroyuki Uchida Prof. Dr. Clean Energy Research Center, University of Yamanashi, 4 Takeda, Kofu, Yamanashi 400-8510 (Japan), Fax: (+81) 55-220-8707 http://fc-nano.yamanashi.ac.jp/english/index.htmlSearch for more papers by this authorMasahiro Watanabe Prof. Dr., Masahiro Watanabe Prof. Dr. [email protected] Fuel Cell Nanomaterials Center, University of Yamanashi, 6-43 Miyamae-cho, Kofu, Yamanashi 400-0021 (Japan)Search for more papers by this author First published: 28 December 2009 https://doi.org/10.1002/anie.200905355Citations: 230 † This research was partly supported by the New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) through the HiPer-FC Project, and by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) Japan through a Grant-in-Aid for Scientific Research (20350086). Read the full textAboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Graphical Abstract Segregation is a key theme of this film: Poly(arylene ether sulfone ketone) multiblock membranes containing highly sulfonated hydrophilic blocks were prepared by postsulfonation. High local concentrations of sulfonic acid groups within the hydrophilic blocks enhanced the phase separation of the two block types (see picture), and the high interconnectivity of the rodlike hydrophilic aggregates led to high proton conductivity even at low humidity. Citing Literature Supporting Information Detailed facts of importance to specialist readers are published as ”Supporting Information”. Such documents are peer-reviewed, but not copy-edited or typeset. They are made available as submitted by the authors. Filename Description anie_200905355_sm_miscellaneous_information.pdf721 KB miscellaneous_information Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article. Volume49, Issue2January 8, 2010Pages 317-320 RelatedInformation