納米碳纖維載鉑作為質(zhì)子交換膜燃料電池陽極催化劑(英文)

編號(hào)：NMJS03353

篇名：納米碳纖維載鉑作為質(zhì)子交換膜燃料電池陽極催化劑(英文)

作者：王喜照； 符蓉； 鄭俊生； 馬建新；

關(guān)鍵詞：催化劑； 納米碳纖維； 鉑納米粒子； 催化活性； 燃料電池；

機(jī)構(gòu)： 同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心； 聯(lián)合汽車電子有限公司技術(shù)中心； 華東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院； 同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院；

摘要： 采用化學(xué)還原法合成了微結(jié)構(gòu)不同的納米碳纖維(板式、魚骨式、管式)載鉑催化劑(分別記為Pt/p-CNF、Pt/f-CNF、Pt/t-CNF).通過高分辨透射電鏡(HRTEM)和X射線衍射(XRD)等分析技術(shù)對催化劑的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并利用循環(huán)伏安(CV)法分析了催化劑的電化學(xué)比表面積(ESA).在此基礎(chǔ)上,制備了膜電極(MEA),通過單電池測試了催化劑的電催化性能.結(jié)果表明:鉑納米粒子在不同的納米碳載體上表現(xiàn)出不同的粒徑,在板式、魚骨式和管式納米碳纖維上的鉑納米粒子平均粒徑分別為2.4、2.7和2.8nm.板式納米碳纖維載鉑催化劑作單電池陽極時(shí)表現(xiàn)出良好的電催化性能,其對應(yīng)的最高功率密度可達(dá)0.569W.cm-2,高于魚骨式納米碳纖維載鉑催化劑和管式納米碳纖維載鉑催化劑對應(yīng)的最高功率密度(分別為0.550和0.496W.cm-2).同時(shí),也制備了碳黑(Pt/XC-72)載鉑催化劑.相比于Pt/XC-72,納米碳纖維載體上的鉑納米顆粒有較小的粒徑、較好的分散和較高的催化活性,說明納米碳纖維是質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFCs)催化劑的良好載體.