直接甲醇燃料電池陽極催化層的研究.pdf

1、直接甲醇燃料電池(DMFC)由于具有結構簡單、燃料便于攜帶、方便儲存、理論比能量高等優(yōu)點，在小型可移動電源和微型電源方面具有廣闊的應用前景。膜電極(MEA)是DMFC的核心部件之一，直接影響DMFC的性能、穩(wěn)定性以及使用壽命。本論文重點研究了陽極催化層孔結構與催化層中關鍵組分對電極性能的影響。 在噴涂轉壓制備工藝基礎上系統(tǒng)考察了造孔劑對陽極催化層性能的影響，發(fā)現(xiàn)較多一次孔和適中二次孔的有機結合有利于提高電池性能。碳酸銨(C2H1

2、1N3O5)造孔劑由于其緩慢熱分解的造孔方式，增加了催化層中的一次孔孔容和電化學活性表面積。在80℃、氧氣條件下與未加造孔劑時相比，電池最大輸出功率密度由186mW·cm-2提高到235mW·cm-2。 對甲醇氧化電催化劑PtRu黑的催化活性進行了電化學研究，結果表明在Ru氧化生成Ru(OH)3的過程中存在釕的含氧物種Ru-OHw。催化劑表面Ru-OHw覆蓋度的增加是催化劑MOR活性提高的主要因素。 商品化PtRu黑催化