直接甲醇燃料電池陽極的穩(wěn)定性研究.pdf

1、直接甲醇燃料電池(DMFC)以其燃料來源豐富、結(jié)構(gòu)簡單、環(huán)境友好等優(yōu)點越來越受到人們的關(guān)注。陽極是決定DMFC電池性能、壽命和成本的關(guān)鍵材料之一。測試分析DMFC陽極穩(wěn)定性不僅能指導(dǎo)催化劑選擇和電極制備，而且對加速其大規(guī)模應(yīng)用具有重要意義。
　　DMFC陽極性能的評價多采用常規(guī)電化學(xué)手段測試其在模擬環(huán)境下的電化學(xué)特性，而離線環(huán)境下的評價結(jié)果既不能真實反映在線工況下的狀態(tài)，又不能提供電極微小區(qū)域的信息，因而很難從本質(zhì)上揭示實際加載狀

2、態(tài)下陽極的變化過程為了解實際工況下電極的性能、分析其衰減機(jī)理，本文采用循環(huán)伏安、恒電位極化、交流阻抗等常規(guī)電化學(xué)技術(shù)和掃描電化學(xué)電化學(xué)顯微鏡、局部交流阻抗技術(shù)，研究了直接甲醇燃料電池陽極在模擬電池環(huán)境中的電化學(xué)性能。
　　研究結(jié)果表明:加載時間相同時，在0.2～0.6V間隨加載電位升高，甲醇陽極的循環(huán)伏安曲線上正掃和回掃的氧化峰電位逐漸負(fù)移，對應(yīng)的峰電流密度減小。加載電位達(dá)到0.8V后，正掃和回掃氧化峰電位顯著右移。加載電位相同時

3、，隨加載時間延長，循環(huán)伏安曲線上正掃和回掃峰電流密度增大、峰電位右移。正掃和回掃峰電流比值逐漸減小，催化劑抗中毒性能降低。0.6V下加載16h和72h后，催化劑粒徑從3.4nm分別增加到3.6nm和4.4nm，增加5.88％和29.41％。0.8V下加載72h后，催化劑中PtRu比由2∶1提高到3.9∶1。
　　掃描電化學(xué)顯微鏡的測試結(jié)果表明，陽極表面催化劑的催化活性呈不均勻峰分布狀態(tài)。相同加載電位下，從4h開始，陽極表面面掃描鋸