直接甲醇燃料电池用铂-钌阳极催化剂

直接甲醇燃料电池（DMFC）是质子交换膜燃料电池（PEM）的变种，可直接使用甲醇溶液，不需要前期处理。在DMFC中，像标准的PEM燃料电池一样，甲醇在阳极上转变成二氧化碳和氢气，氢气再与氧气发生反应。传统的DMFCs用材包括铂-钌（Pt-Ru）电催化剂和作为电催化剂载体的各种形态的碳。为了改善DMFCs的性能，使用对甲醇氧化具有高活性电催化剂是十分必要的，这样的催化剂通常是由无载体的金属浆料或者载于高比表面的导电碳上的纳米复合材料制成。目前，用于甲醇氧化的电催化剂主要是含铂的混合金属催化剂。 美国范德比尔特（Vanderb…     

铂基纳米材料电催化剂研究进展

铂基纳米材料对氧还原和小分子氧化具有优异的催化效果,在燃料电池领域具有不可替代的作用,近年来吸引了大量的研究和关注。目前燃料电池的商业化应用依然困难,催化剂性价比低是一个重要的原因。精确调控铂基纳米材料的结构、形貌和组分,研究电催化性质的差异,有助于理解电催化反应机理。在此基础上,开发简便易行、高度可控的合成方法,获得具有高催化活性和稳定性的电催化剂,对于各种燃料电池的实际应用具有重要的促进作用。从载体负载的纯铂颗粒、组分调节、晶面控制和三维结构构建等几方面详细介绍了铂基纳米材料电催化剂制备合成和性质研究的最新进展。     

乙醇在修饰铂电极上的电化学氧化

为了改善铂基催化剂氧化乙醇的活性,制备磷钼酸修饰铂电极,并利用循环伏安曲线评价其对乙醇氧化的电催化活性及抗CO毒化作用。结果表明：磷钼酸修饰铂电极可以提高铂基电极氧化乙醇的催化活性以及抗CO毒化作用     

聚苯胺基分散铂电极的电催化行为

为了改善铂基催化剂氧化甲醇的催化活性,采用循环伏安法制备了聚苯胺修饰分散铂电极(Pt-Pan/Pt)、聚苯胺和磷钼酸共同修饰分散铂电极(PMo12-Pt-Pan/Pt).并用循环伏安法研究了制备电极在0.5 mol·L-1H2SO4溶液中的电化学行为以及对甲醇氧化的催化效果.结果表明:PMo12-Pt-Pan/Pt电极对甲醇氧化具有很高的催化活性.PMo12-Pt-Pan/Pt电极对甲醇氧化的最大电流是33.43 mA,是Pt/Pt电极的1.37倍.催化活性的提高来源于聚苯胺和磷钼酸与铂的协同作用.     

直接甲醇燃料电池关键材料的表面改性及其研究进展

直接甲醇燃料电池(DMFC)由于结构简单、能量密度大、无污染等优点,已经成为近年来国内外研究的热点之一。简要介绍了直接甲醇燃料电池的原理,重点概述了阳极催化剂和电解质膜这两个决定电池性能的关键材料的表面改性及其研究进展。介绍了提高直接甲醇燃料电池阳极催化剂催化活性的各种改性技术,如通过离子溅射法、分子束法等传统物理方法对电极表面进行修饰,在电极材料中掺杂对甲醇催化活性较好的纳米材料等。此外,还介绍了基于降低甲醇渗透率的Nafion膜改进技术,如通过等离子蚀刻法等物理手段对膜表面进行改性,掺杂阻醇性能较好的无机化合物等。并介绍了几种具有应用前景的新型替代膜,如接枝膜、共混膜等。最后对直接甲醇燃料电池的发展应用进行了展望。     

车载燃料电池用铂基催化剂的研究进展

能源危机和环境污染是车载燃料电池发展的主要驱动力。电催化剂的性能和成本是制约其实现商业化的关键因素之一。目前,车载燃料电池用催化剂主要是铂(Pt)基催化剂,文章对质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池和甲酸燃料电池三种车载燃料电池用铂基催化剂的研究进行综述,并对其存在的问题进行了分析和讨论。     

直接甲醇燃料电池阳极抗CO催化剂的研究进展

从二元和多元铂基合金电催化剂以及非贵金属催化剂等方面,综述了近年来直接甲醇燃料电池阳极抗CO电催化剂的研究工作.同时还探讨了甲醇的电催化反应机理,为进一步发展新型阳极电催化剂提供了新方向.     

质子交换膜燃料电池改性铂基催化剂研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于其工作效率高、启动速度快、环境友好等优点而倍受青睐。所用催化剂中的核心组分(金属铂)的成本和催化性能是制约其实现商业化的关键因素之一。目前有关改性铂基催化剂应用于质子膜燃料电池的研究工作主要集中在2个方面：一是通过改性催化剂的结构降低铂用柎;二是改性载体材料制备活性组分高度分散的高性能催化剂。综述柚近年来质子膜交换燃料电池改性铂基催化剂的研究进展,并对PEMFC催化剂的发展做柚展望。     

有机小分子在修饰铂电极上的电化学氧化

为了改善铂基催化剂氧化有机小分子的活性,制备了硅钨酸修饰铂电极,并利用循环伏安曲线评价其对有机小分子氧化的电催化活性。结果表明:硅钨酸修饰铂电极可以提高铂基电极氧化有机小分子的催化活性。     

直接甲酸燃料电池阳极催化剂的研究

为了改善铂基催化剂氧化甲酸的活性,制备磷钼酸和钼酸钠修饰铂电极,并利用循环伏安曲线评价它们对甲酸氧化的电催化活性。结果表明:磷钼酸与钼酸钠修饰铂电极均可提高铂基电极氧化甲酸的催化活性。此外,NiSO4可以提高甲酸在磷钼酸修饰铂电极上的电催化氧化活性。     

直接甲醇燃料电池中的甲醇渗透研究进展

从甲醇在Nafion膜中的传质和甲醇渗透对电池性能的影响2方面综述了甲醇渗透研究的最新进展，并从对新的固体电解质膜的开发和新的阴极催化剂的开发2方面概述了近年来为降低或克服甲醇渗透所开展的研究的现状。通过比较各种不同类型的固体电解质膜和阴极催化剂的优缺点以及它们对甲醇渗透的影响，指出了目前甲醇渗透研究中存在的一些问题，并提出了未来甲醇渗透的研究方向。     

炭气凝胶作为燃料电池催化剂载体的研究进展

设计制备低成本、高催化活性、高稳定性的ORR电催化剂对燃料电池的实际应用至关重要,良好的催化剂载体对提高催化剂的电化学催化性能具有重要意义。炭气凝胶具有孔结构可控、高比表面积、高导电性、大孔体积等优势,是一种非常具有潜力的燃料电池ORR电催化剂载体。本文对最近炭气凝胶作为燃料电池催化剂载体的研究进展进行了综述,简单介绍了炭气凝胶的种类及其负载催化剂的方法,着重讨论了炭气凝胶负载Pt等贵金属催化剂、炭气凝胶负载非贵金属催化剂以及非金属掺杂炭气凝胶催化剂的研究进展,最后总结了其面临的挑战和未来的主要发展方向。     

直接甲醇燃料电池阳极催化剂载体的研究进展

阳极催化反应的反应动力学缓慢是限制直接甲醇燃料电池(DMFC)技术发展的主要原因之一,其中催化剂载体对阳极催化反应有重大影响,载体材料的选择对于决定催化剂乃至燃料电池的性能、效率、稳定性和成本都至关重要。基于对30多篇文献的分析,本文分类综述了用于DMFC碳基催化剂载体包括炭黑、介孔碳、碳纳米管(CNTs)、石墨烯和碳纤维纸,非碳基催化剂载体包括金属有机框架(MOF)、新型二维材料MXenes、钛基材料等材料的研究进展。     

碳材料的掺杂改性及其用于燃料电池催化剂的研究

开发掺杂改性的碳材料用作燃料电池的非贵金属氧还原催化剂已成为燃料电池领域的重要研究课题,相关研究对于降低燃料电池成本、促进燃料电池的商业化具有十分重要的意义。大量研究工作表明,对碳材料进行掺杂改性可以实现其形貌、微观结构、组成及其他表面物理化学性质的优化,从而得到具有较高催化活性、选择性和稳定性的氧还原催化剂。人们在这类催化剂的制备方法、性能优化和催化机理等方面进行了大量研究工作。综述了对碳纳米管、石墨烯、介孔碳、大孔碳、碳微球等碳材料进行掺杂改性的最新进展。并基于目前的研究结果,展望了掺杂碳材料作为燃料电池非贵金属氧还原催化剂的应用前景和未来的发展趋势。     

金在低温燃料电池技术中的应用前景

金因其良好的物理化学性质和催化活性在低温燃料电池技术中具有很好的应用前景.本文就金在此方向的研究进展进行综述,包括:金催化剂选择氧化燃料电池氢燃料中的CO以及Pt-Au系电催化剂、Pd-Au系电催化剂、以金为主体的电催化剂的研究状况.同时简要介绍了低温燃料电池电催化剂的发展现状和金应用于电催化剂的基础.     

Characteristics of the carbon nanotubes supported Pt−Ni and Ni electrocatalysts for DMFC

Electrocatalysts, Pt−Ni and Ni, catalysts loaded separately about 20 wt.% onto carbon nanotubes (CNTs) by the impregnation method for a direct methanol fuel cell (DMFC). The particles size and morphology of these catalysts were confirmed by XRD and TEM analysis. From the X-ray diffraction analysis, the peaks of Pt−Ni and Ni were displayed separately for each catalyst. TEM images showed that the metal catalysts were loaded uniformly and finely onto carbon nanotubes with sizes ranging from 2 to 4 nm. Finally, an electrochemical analysis was performed to determine catalytical activity of these catalysts by the cyclic voltammogram (CV).     

贵金属在直接甲醇燃料电池催化剂的应用

电极催化剂是燃料电池组件中的关键,直接影响着电池性能及燃料电池的产业化进程。综述了直接甲醇燃料电池电极催化剂中贵金属的应用。从燃料电池的阳极催化剂和阴极催化剂2个方面阐述了应用贵金属的研究进展,并对其未来发展进行了展望。     

Catalytical activity of carbon nanotubes (CNTs) and Vulcan XC-72(VCB) carbon supported Ni catalysts for direct methanol fuel cells

Ni catalysts for direct methanol fuel cells (DMFCs) based on carbon nanotube and Vulcan XC-72 carbon black (VCB) were prepared and their catalytical activity was investigated for DMFCs. The deposition was used to prepare Ni/CNTs and Ni/VCB composites. The morphology of the nanocomposites was tested by XRD and TEM analyses. The XRD pattern clearly showed that the peaks of the Ni catalysts appeared separately for each catalyst, and the TEM analysis confirmed that the particle sizes of Ni were between 2 nm to 4 nm. The electrochemical analyses were carried out by cyclic voltammetry (CV) to find the catalytic activities of these two types of carbon-supported Ni catalysts.     

柠檬酸盐稳定法制备直接甲醇燃料电池高活性Pt/C催化剂

采用不同还原剂和碳载体,通过柠檬酸盐稳定法制备直接甲醇燃料电池用担载量为60%的Pt/C催化剂,通过X射线衍射（XRD）,透射电子显微镜（TEM）和循环伏安（CV）等手段对催化剂进行表征。结果表明：柠檬酸盐加入和还原剂优化可以很好地控制铂纳米颗粒的粒径,而碳载体的选择对催化剂的电催化活性有很大影响。在采用柠檬酸钠做稳定剂、甲醛做还原剂、BP2000碳粉做载体的条件下,制备的60%Pt/BP2000催化剂性能最佳,平均粒径约2nm,电化学活性面积为66.46m2/g。使用该材料作为阴极催化剂的直接甲醇燃料电池单电池最大功率密度可达到78.8mW/cm2。