燃料电池电堆2000h耐久性测试前后的催化层分析

作者：黄易元; 李赏; 康欢; 陈磊; 潘牧

来源：科技创新与应用, 2016, (14): 44-47.

• 质子交换膜燃料电池
• 催化层
• 耐久性
• Pt/C催化剂
• 电化学表面积

耐久性差是制约质子交换膜燃料电池(PEMFC)商业化的主要因素。文章模拟实际道路工况,对燃料电池堆进行了2000h的耐久性测试,分析了第二片膜电极性能的衰退情况;利用SEM,TEM,原子吸收光谱(AAS),循环伏安(CV)等对第二片膜电极耐久性测试前后催化层及催化剂进行了表征。结果表明,经过2000小时的耐久性测试,第二片电池在800m A/cm2时的电压下降了23%,电压衰减率达到了35.5μV/h,来自于催化剂的性能衰减主要是由于Pt/C催化剂的流失、团聚、颗粒度变大;导致其电化学比表面积减少造成的,Pt的总流失量达到了40.6%。阴极Pt的电化学比表面积下降了45.5%,阳极Pt的电化学比表面积下降了23.3%,阴极变化比阳极严重。催化层和催化剂的不稳定是导致PEMFC性能衰减、耐久性差的重要原因。

• 单位
  材料复合新技术国家重点实验室; 武汉理工大学