低铂膜电极结构优化途径
Structural Optimization of Low Pt Membrane Electrode Assembly作者机构：武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室燃料电池湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工新能源有限公司湖北武汉430223
出 版 物：《电化学》 (Journal of Electrochemistry)
年 卷 期：2018年第24卷第6期
页 面：677-686页
学科分类：081704[工学-应用化学] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术]
基 金：国家自然科学基金项目(No.20833005 No.20828005 No.20921120405)资助
主 题：膜电极 Pt载量 极化过电位 电荷传输阻抗 催化层结构
摘 要：膜电极是质子交换膜燃料电池的核心组件,长期以来,在衣院士的指导下,我国高度重视膜电极技术的开发.目前,燃料电池的研发和产业化进入了一个新的时代,对膜电极提出来更高的要求,特别是在降低铂载量方面,提出了0.125 mg·W-1的挑战性指标.本文从活化极化、欧姆极化和传质极化三个方面分析了低铂载量情况下电池性能下降的原因,提出应重点关注催化剂在燃料电池工作区间(0.6 V～0.8 V)的催化活性,并讨论了用电荷传输阻抗作为催化剂活性指示符的合理性.从优化潜力来说,传质极化优化活化极化优化欧姆极化优化.催化层结构优化是实现低铂目标的关键,重点是解决离子聚合物(ionomer)传递质子和阻碍气体的矛盾.
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