低铂膜电极结构优化途径

作者：饶妍; 李赏^*; 周芬; 田甜; 钟青; 宛朝辉; 谭金婷; 潘牧^*

来源：电化学(中英文), 2018, 24(06): 677-686.

DOI：10.13208/j.electrochem.180843

• 膜电极
• Pt载量
• 极化过电位
• 电荷传输阻抗
• 催化层结构

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.

• 单位
  材料复合新技术国家重点实验室; 武汉理工大学