高温退火提升质子交换膜燃料电池阴极催化剂的铂利用率

作     者：李俊杰 李子睿 李帅 徐聪 李昂 童磊 梁海伟 Junjie Li;Zirui Li;Shuai Li;Cong Xu;Ang Li;Lei Tong;Haiwei Liang

作者机构：Hefei National Research Center for Physical Sciences at the MicroscaleDepartment of ChemistryUniversity of Science and Technology of ChinaHefei 230026China Nano Science and Technology InstituteUniversity of Science and Technology of ChinaSuzhou 215123China 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学）（英文版）)

年 卷 期：2024年第67卷第6期

页      面：1851-1857页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：the funding support from the National Natural Science Foundation of China (22325903,22221003,and 22071225) the National Key Research and Development Program of China (2018YFA0702001) the Plan for Anhui Major Provincial Science&Technology Project (202203a0520013 and 2021d05050006) the USTC Research Funds of the Double First-Class Initiative (YD2060002032) 

主　　题：Pt/C catalyst fuel cell oxygen reduction reaction Pt utilization high-temperature annealing 

摘      要：高温退火被认为是提升质子交换膜燃料电池中铂碳阴极催化剂耐久性的有效方法,但关于其对燃料电池性能的影响尚缺乏研究报道.本文通过对不同温度制备的铂碳催化剂进行详细对比分析,探讨了高温退火对燃料电池性能的影响.结果表明,高温退火不仅增强了催化剂的耐久性,还显著提升了铂的利用率,进而提高了其质量活性和低电流密度性能.基于一系列电化学和物理表征结果,我们推测铂利用率的提升源于高温退火导致的铂纳米颗粒迁移行为,进而缩短了铂纳米颗粒与离子聚的间距.而较短的间距有利于提高质子对铂纳米颗粒的可及性,最终实现了铂纳米颗粒利用率的提升.