燃料電池陰極合金低鉑催化劑的克級制備工藝及優(yōu)化研究.pdf

1、人們對化石能源的過渡使用和開采，使能源枯竭以及大氣環(huán)境污染等問題不斷涌現(xiàn)，帶動了新能源日新月異的發(fā)展，大量技術(shù)已經(jīng)取得突破性進(jìn)展。在燃料電池研究方向，最有望突破壁壘實(shí)現(xiàn)市場化的是質(zhì)子交換膜燃料電池。目前阻礙質(zhì)子交換膜燃料電池市場化進(jìn)程的重要因素之一是其成本問題。貴金屬鉑(Pt)作為質(zhì)子交換膜燃料電池陰極催化劑中最為有效的成分，是其成本居高不下的因素之一。因此如何降低鉑在催化劑中的用量以及延長鉑基催化劑的使用壽命是世界范圍內(nèi)研究的熱點(diǎn)。本

2、論文對鉑基二元合金燃料電池陰極催化劑進(jìn)行了研究，采用微波加熱輔助乙二醇-NaBH4還原的方法制備Pt-Co合金催化劑。然后通過TEM、TG&DTG、FT-IR、XRD、EDS、ICP、XPS、CV和LSV等方法來分析催化劑的微觀形貌、合金組分、表面元素組成及催化活性，以下為本論文具體內(nèi)容:
　　1.通過采用微波輔助還原法及對攪拌時間、pH、制備溫度等條件的控制，制備原子利用率高、均勻分散、催化性能優(yōu)異的Pt-Co合金催化劑，研究并

3、優(yōu)化其克級放大制備的工藝路線，并對不同批次制備的均一性進(jìn)行比較，力求探索一條能夠穩(wěn)定克級制備分散均勻、粒徑較小、催化性能均一的Pt-Co合金催化劑的工藝路線。
　　2.通過氣/液相脫合金的方式對催化劑進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，去除表層非鉑金屬，力圖減少催化劑中金屬離子在酸性電解質(zhì)溶液中的流失及金屬離子對膜材料損傷，提高催化劑的穩(wěn)定性，延長電池整體的壽命。此外，通過對催化劑的無定向碳載體進(jìn)行載體優(yōu)化，在碳載體包面包覆導(dǎo)電聚合物聚苯胺，研究聚苯胺