Pt催化剂的不同碳载体对膜电极性能的影响

王珺, 杜真真, 于帆, 王旭东, 李炯利

材料工程 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (06) : 198-209.

Pt催化剂的不同碳载体对膜电极性能的影响

  • 王珺, 杜真真, 于帆, 王旭东, 李炯利
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摘要

不同碳载体载Pt催化剂对质子交换膜燃料电池膜电极性能的影响不同。本文分别制备石墨烯和Vulcan XC-72担载的Pt催化剂(Pt/G和Pt/C),对它们的形貌和物理特性进行表征,并作为膜电极阴极催化剂,通过极化曲线性能测试和阻抗测试探究Pt/G和Pt/C在不同I/C比下对膜电极性能的影响,以及不同Pt载量下Pt/G和Pt/C的性能变化趋势,并进行循环伏安曲线测试和加速耐久性测试,通过电化学活性面积和极化曲线性能的变化进一步评估不同碳载体载Pt催化剂在燃料电池操作环境下对膜电极稳定性的影响。结果表明,Pt/G和Pt/C最佳I/C比分别为0.5和0.6;随着Pt载量的升高,极化性能曲线均呈现先升高后降低的趋势,且均在0.8 mgPt/cm2时,达到最大值;Pt/G经历30000次三角波循环后,ECSA损失率为63%,峰值功率保有率高达60%,与Pt/C相比,石墨烯是稳定性优于无定形碳Vulcan XC-72的燃料电池膜电极催化剂载体。

关键词

膜电极 / Pt催化剂 / 质子交换膜 / 燃料电池 / 石墨烯 / 碳载体

中图分类号

TM911.4

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王珺, 杜真真, 于帆, 王旭东, 李炯利. Pt催化剂的不同碳载体对膜电极性能的影响. 材料工程. 2025, 53(06): 198-209

基金

中国航发北京航空材料研究院益材基金项目(KJ53200209); 国家自然科学基金项目(51802296); 北京市科技新星计划项目(Z191100001119102)

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