質子交換膜燃料電池陰極電催化劑的制備與表征.pdf

1、近年來，質子交換膜燃料電池的重要組成部分陰極電催化劑已經(jīng)成為各國科研工作者的研究熱點，但由于其價格昂貴、催化活性低而難以達到大規(guī)模商業(yè)化使用的要求，限制了質子交換膜燃料電池的進一步發(fā)展。本文分別采用過渡金屬銅和銀作為催化劑納米顆粒的核，鉑為殼，多壁碳納米管為載體制備了新型核殼型電催化劑，并將不同晶型的二氧化錳與核殼型電催化劑進行摻雜，利用FT-IR、XRD、HRTEM、SEM、XPS、CV、i-t、LSV、EIS等多種表征方法對以上電催

2、化劑的結構形貌以及對其電化學性質進行表征和測試，旨在制備出具有較高催化活性及貴金屬鉑利用率的陰極電催化劑，降低陰極電催化劑的成本。具體內(nèi)容如下:
　　 1.利用化學還原法分別制備了低鉑載量和高鉑載量的Pt/MWCNTs、Cu@Pt/MWCNTs、Ag@Pt/MWCNTs電催化劑，并優(yōu)化了制備條件和催化劑中的金屬比例。運用多種表征測試方法分析證明制備了顆粒尺寸較小、分散均勻的核殼型電催化劑，并且與純鉑催化劑相比具有較大的電化學活性

3、面積、較高的氧起始還原電位等優(yōu)異的電化學性質，其最大的電化學活性面積可以達到73.4m2·g-1，是商業(yè)化JM催化劑的兩倍以上，且貴金屬Pt的用量均小于商業(yè)催化劑。
　　 2.利用水熱法制備了兩種晶型的二氧化錳(α-MnO2、β-MnO2),并將這兩種晶型的二氧化錳分別與Cu@Pt/MWCNTs、Ag@Pt/MWCNTs核殼型電催化劑進行摻雜。通過形貌和結構的表征證明α-MnO2、β-MnO2的形成，通過電化學測試表明摻雜有β-