CAJ | 학술논문

采用脉冲微波辅助化学还原法制备了质子交换膜燃料电池(PEMFC)用Pt/C催化剂.通过透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等分析技术对催化剂的微观结构和形貌进行了表征,并利用循环伏安(CV)、线性扫描(LSV)和恒电位测量等方法评价了催化剂催化氧还原性能.在此基础上制备了膜电极(MEA)并组装成单电池,考察了制备的Pt/C催化剂作为阴极催化剂材料的电催化性能.结果表明,脉冲微波辅助化学还原法是一种制备PEMFC催化剂的有效方法,溶液pH值和微波功率对Pt颗粒直径和分散有重要影响.TEM和XRD结果显示,当溶液pH值为10且微波功率为2 kW时,Pt纳米粒子较均匀地分散在碳载体上,粒径分布在1.3-2.4 nm之间,平均粒径为1.8 nm.CV、LSV和恒电位测试结果表明,该催化剂电化学比表面积(ESA)为55.6 m2·g-1,具有良好的催化氧还原反应活性和稳定性.单电池测试结果表明,在溶液pH值为10条件下,微波功率为2 kW时制备的催化剂作阴极催化剂时,单电池最高功率密度为2.26 W·cm-2·mg-1,高于微波功率为1 kW时的最高功率密度(2.15 W·cm-2·mg-1)和Johnson Matthey催化剂的最高功率密度(1.89 W·cm-2·mg-1).
채용맥충미파보조화학환원법제비료질자교환막연료전지(PEMFC)용Pt/C최화제.통과투사전경(TEM)화X사선연사(XRD)등분석기술대최화제적미관결구화형모진행료표정,병이용순배복안(CV)、선성소묘(LSV)화항전위측량등방법평개료최화제최화양환원성능.재차기출상제비료막전겁(MEA)병조장성단전지,고찰료제비적Pt/C최화제작위음겁최화제재료적전최화성능.결과표명,맥충미파보조화학환원법시일충제비PEMFC최화제적유효방법,용액pH치화미파공솔대Pt과립직경화분산유중요영향.TEM화XRD결과현시,당용액pH치위10차미파공솔위2 kW시,Pt납미입자교균균지분산재탄재체상,립경분포재1.3-2.4 nm지간,평균립경위1.8 nm.CV、LSV화항전위측시결과표명,해최화제전화학비표면적(ESA)위55.6 m2·g-1,구유량호적최화양환원반응활성화은정성.단전지측시결과표명,재용액pH치위10조건하,미파공솔위2 kW시제비적최화제작음겁최화제시,단전지최고공솔밀도위2.26 W·cm-2·mg-1,고우미파공솔위1 kW시적최고공솔밀도(2.15 W·cm-2·mg-1)화Johnson Matthey최화제적최고공솔밀도(1.89 W·cm-2·mg-1).