酸处理石墨化碳载体对燃料电池催化剂性能的影响

发布时间：2017-09-19 05:53

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【摘要】：通过1700℃高温处理XC-72CB得到石墨化碳黑(GCB),并采用酸处理对GCB碳载体进行官能团修饰.透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)和拉曼光谱的结果显示,酸处理后GCB的石墨化程度增加;N2吸附-脱附结果证明GCB比表面积减小,微孔数量减少;热重分析结果表明,GCB热稳定性增强;红外光谱和拉曼光谱结果显示,GCB表面引入了含氧官能团,并同时保持了GCB的有序化结构.采用循环伏安(CV)法和线性扫描伏安(LSV)法测试了不同预处理后催化剂的电化学性能,表明其电化学活性表面积(ECSA,75.25 m~2/g)和质量比活性(MA,0.093 A/mg)均高于商业Pt/C(JM)催化剂.TEM结果表明,使用经过浓硫酸和浓硝酸混合酸处理的GCB(简称OGCB)作为载体得到的Pt/OGCB平均粒径为2.28 nm,略小于商业Pt/C(JM)催化剂(约2.5 nm);经5000周电化学循环伏安测试后,Pt/OGCB的电化学活性表面积衰减17.3%,质量比活性衰减29.5%,而Pt/C(JM)的ECSA衰减达到25.1%,MA衰减达到42.5%.
【作者单位】： 同济大学新能源汽车工程中心;同济大学汽车学院;同济大学材料科学与工程学院;
【关键词】： 质子交换膜燃料电池 石墨化碳黑 酸处理 耐久性
【基金】：国家自然科学基金(批准号:21276199) 中央高校基本科研基金(批准号:0500219216) 同济大学青年英才计划攀登高层项目及高等学校学科创新引智计划项目(批准号:B08019)资助~~
【分类号】：O643.36;TM911.4
【正文快照】： 质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有能量转换效率高和能量密度高的优点,在车用燃料电池中已得到广泛应用[1,2].PEMFC的关键部分为膜电极(MEA),其中燃料电池催化剂的催化效率决定燃料电池的效率[3,4].PEMFC在酸性环境及车用频繁启停工况下可能发生碳腐蚀,进而使燃料电池的性能降低[

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本文编号：879888