磁控溅射在GDL表面制备低Pt载量膜电极研究

发布时间：2024-01-26 21:29

　　质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)作为新一代发电技术以及其广阔的应用前景而备受世界关注,但成本和寿命这两大关键技术问题也同时一直在制约着质子交换膜燃料电池全面商业化的发展。而成本问题主要在于质子交换膜燃料电池的核心部件膜电极大量使用贵金属Pt作为催化剂,如何降低Pt载量并同时保证电池的高功率密度成为目前亟待突破的重大技术瓶颈。目前降低Pt载量的方法主要有以下几种:化学法合成与制备Pt合金催化剂和非Pt催化剂。但前者的催化剂结构不稳定,易被腐蚀,最终导致Pt团聚。后者的催化性能很低,而完全无法满足电池正常工况运行的要求。而磁控溅射技术法的溅射Pt载量可控,Pt颗粒分布均匀,可实现超低Pt载量。因此,磁控溅射是目前最有希望实现高功率密度、低Pt载量膜电极的重要技术途径之一。本文主要工作为在具有织构结构形貌微孔层(Micro Porous Layer,MPL)的表面溅射Pt,并将其制备成MEA进行单电池性能测试实验。先后通过溅射参数、溅射Pt载量、喷涂Nafion载量以及MPL形貌优化等一系列实验得到以下结论:1.通过溅射P...

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【学位级别】：硕士

图1-1质子交换膜燃料电池(PEMFC)工作原理图

图1-2磁控溅射工作原理图

图1-3Pt-NCL多层交替示意图

图1-4碳纳米管(CNTs)微观图

本文编号：3885724