PtNi 3 基合金催化剂的合成及氧还原性能研究

发布时间：2022-01-15 05:23

　　传统能源的枯竭和环保意识的提升迫使人们需要寻找一种廉价、清洁、可持续的能源。具有高能量密度、高能量转换效率、环境友好等优点的燃料电池,被认为是最有前景的新能源技术之一。然而,发生在燃料电池阴极的氧还原反应（Oxygen Reduction Reaction,ORR）过程非常迟缓,高度依赖储量少、价格高、易中毒的Pt贵金属催化剂,严重阻碍了燃料电池的大规模商业化应用。Pt-Ni合金体系,尤其是以具有高达75%的Ni含量、优异的氧还原活性（Density Functional Theory,DFT计算结果）为特点的PtNi3合金,极具潜力成为未来最有希望的阴极氧还原催化剂材料之一。基于此,本论文主要开展了以下工作:（1）利用微波辅助的乙二醇还原法可控制备出纳米颗粒分布均匀的碳载PtNi3合金催化剂（PtNi3/C）。电化学测试表明,PtNi3/C合金催化剂的半波电位（E1/2）高达0.924V（vs.RHE）,比商业化的JM-Pt/C催化剂高28mV;质量比活性（Mass Activity,MA）与面积比活性（Specific Activity,SA）分别达到0.62 A·mg-1Pt与1... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?（ａ）丰田Ｍｉｒａｉ氢燃料电池汽车；（ｂ）丰田ＳＯＲＡ燃料电池大巴车；（ｃ）上汽??ＦＣＶ８０燃料电池客车；（ｄ）美国“Ｗａｔｅｒ－Ｇｏ－Ｒｏｕｎｄ”氣燃料电池客船；（ｅ）法国阿尔斯??通燃料电池火车ＣｏｒａｄｉａｉＬｉｎｔ；?（０丰田燃料电池叉车；（ｇ）瑞典ｍｙＦＣ公司的ＬＡＭＩＮＡ??燃料电池智能手机；（１１）日本“￡５￡４人１＾”家用燃料电池发电系统；（１）全球首座２?１＾＼￥??

处于研究阶段。??１．１．３质子交换膜燃料电池的工作原理??质子交换膜燃料电池的本质是水电解的逆反应，工作原理如图１－２所示［２２＿２４］：??Ｑ负钱（用电器）??广￥?１??Ｚ?Ｚ??？?１?Ｉ??＾?ＭＪ?Ｉ?Ｉ?——竹（ＷＵ??ｉｌ?Ｌｈ〇＿ｉ?ｐｉ??ａ?■?Ｉ?—＊?执??Ｗｉ?（Ｎ＾ｌ）?＊—?ｐｌ＾Ｄ?Ｉ?—空气和水蒸，（？??流场板?催化剂催化剂?流场板??气体扩散电极（阳极）质ｆ交换膜气体扩散电极（明极）??图１－２质子交换膜燃料电池工作原理图??（１）

一(a)直接四电子氧还原反应过程;(b)间接二电子载还原反应过程!26，27]

【参考文献】：
期刊论文
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[3]燃料电池技术发展及应用现状综述(上)[J]. 王吉华,居钰生,易正根,王凯.  现代车用动力. 2018(02)
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博士论文
[1]燃料电池化学有序铂基催化剂氧还原反应催化性能的研究[D]. 蔡业政.北京化工大学 2018

硕士论文
[1]直接甲醇燃料电池有序铂钌核壳催化剂的研究[D]. 谢进.南京大学 2016



本文编号：3589986