2024年12月23日 星期一
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Fuel Cell Today半月刊-2011年08月31日

2019/10/16 12:02:411671

上期内容主要是关于铂催化剂的成本,探讨了它“是敌是友”的问题。本期内容还是有关催化剂的,聚焦于直接甲醇燃料电池(DMFC )催化剂技术的进展情况。

RSC期刊Energy and Environmental Science近期公布了一篇文章DMFC的综述文章,认为DMFC催化剂更加实用、高效,以下是该文的一些亮点。

作者首先提出了阳极发生的甲醇氧化反应(MOR),主催化剂成分为铂-钌合金。许多研究者对合金表面和内部发生反应的机理和热力学提出了深刻的见解。这些见解主要是关于MOR的活性为什么取决于催化剂纳米颗粒的尺寸和形状,催化剂活性位(金属钌和含水氧化钌等)等其它因素如何影响反应的活性,及催化剂材料的结构(钌修饰铂的表面、核壳和晶形等)如何等等。由于影响因素很多,简单的这些因素结合起来并不能保证催化剂具有良好的活性。

当然,研究者继续在努力寻找替代合金。文章中概述了一些成本低、能有效提高铂催化剂抗一氧化碳中毒能力和改善反应参数的合金以及相关的机理。

接着,作者概述的关于阴极的研究进展。阴极目前面临的挑战是在不增加铂负载量的前提下提高其氧化还原速率。同样,尺寸、形状、结构和催化剂材料的情况都对此有一定影响,但影响也不是绝对的。举例来说,与一般情况不同的是,比活会随着铂颗粒尺寸的变小和比表面积的增大而减小。同样,研究者得出了许多关于机理和热力学方面的见解有助于进一步攻克这一难关。

铂催化剂的衰退的机理已经得到充分的认识了,而相关的解决办法也在验证之中,比如用金和基本金属修饰、优化晶体结构、增强载体和催化剂之间的相互作用和铂的碳铆定等。详细内容http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2011/ee/c1ee01307f下载。

规模化是任何行业都面临的巨大挑战,燃料电池也不例外。我们希望通过基础的研究进展,逐步解决全球商业化这一终极难题。