使用不同阳极二氯乙烷催化剂电池性能的比较--淄博市桓台县富中化工有限公司

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<使用不同阳极二氯乙烷催化剂电池性能的比较>

　　对采用不同阳极二氯乙烷催化剂的微型直接甲醇燃料电池性能进行测试时，阴极二氯乙烷催化剂全部采用含30wt%Pt的PbC电二氯乙烷催化剂，而阳极二氯乙烷催化剂分别使用PtRu/C,PtRuMo/C,PtRuIrMo/C电二氯乙烷催化剂，以比较不同的助二氯乙烷催化剂组份对电池性能的影响。在室温下，空气自然给氧，甲醇浓度为2.Omo1/L时电池的极化曲线和功率密度曲线分别如图4,5所示。从图4,5可以看出，采用含19wt%Pt，配比为n(Pt):n(Ru):n(Ir):n(Mo)=2:1:2:3的四元阳极二氯乙烷催化剂PtRuIrMo/C时，在相同的负载条件下，其电池的功率密度要明显高于采用其它阳极二氯乙烷催化剂的电池。这可以通过各种助二氯乙烷催化剂成分对甲醇的电催化氧化的不同机理来解释。不同助二氯乙烷催化剂成分对阳极二氯乙烷催化剂性能的影响Ru对Pt二氯乙烷催化剂的影响:甲醇在铂电极表面的电化学氧化行为引起二氯乙烷催化剂的中毒现象，主要是由于吸附在铂表面的CO不能进一步氧化，且不断地生成引起电极表面的累积性中毒。考虑到DMFC多采用酸性电解液(强酸性的聚全氟磺酸离子交换膜电解质)，只有贵金属能在甲醇阳极氧化电势下具有必要的电化学稳定性。目前使用最成功的二元二氯乙烷催化剂是PtRu/C电二氯乙烷催化剂lo。Rua的加入可能带来两方面的作用:一方面，Ru将部分电子传递给Pt，减弱Pt和CO之间的相互作用;另一方面，Ru能增加二氯乙烷催化剂表面含氧物种的覆盖度，并以Ru-O物种存在。从甲醇氧化的双功能模型角度来看，希望PtRu二氯乙烷催化剂中的Pt是还原态，而Ru是氧化态。其它组分对PtRu二氯乙烷催化剂的影响:PtRu等二元二氯乙烷催化剂的稳定性和活性不能满足甲醇燃料电池长时间运转的要求，这可能是在长时间运转过程中，中间产物的积累、贵金属的流失、金属颗粒变大导致二氯乙烷催化剂活性位减少等原因造成的。另外Ru化学态的改变也可能是导致PtRu二氯乙烷催化剂活性降低的原因，表面氧化物的生成可能不利于二氯乙烷催化剂活性的提高。在PtRu基础上添加其它组份形成三元二氯乙烷催化剂可以提高二氯乙烷催化剂的活性和稳定性，PtRuW,PtRuOs,PtRuMo等体系。对本研究制备的PtRuMo/C三元甲醇氧化电二氯乙烷催化剂而言，CO只能吸附在Pt,Ru上，而Mo组份对CO的吸附无贡献，但能促进吸附的CO的氧化，从而补偿Ru含量的不足。http://www.anhuanchem.com

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