质子交换膜燃料电池中氧还原反应抗毒性电催化剂研究进展

作者：张启; 赵红; 荣峻峰^*

来源：化工进展, 2023, 42(09): 4677-4691.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-2004

• 燃料电池
• 催化剂
• 抗毒性
• 氧还原

在质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)中，出于成本和实用性等方面的考虑，氧还原反应所需氧气基本都来自于空气。而空气中存在的污染物，如SO2、NO2等都会导致阴极Pt催化剂中毒。因此，提高催化剂的抗毒性就成为推动PEMFC规模化实际应用的关键问题之一。本文介绍了PEMFC氧还原催化剂抗毒性的研究进展，并分析其抗中毒机理。目前，抗毒性阴极催化剂已取得一定的突破，其主要可分为铂基改性催化剂、非贵金属催化剂和非金属碳基催化剂，通过抑制毒化物与铂之间的电子作用、增强溢出效应、锚定金属原子、引入杂原子(如氮、磷)、采用不易中毒的金属等方式可增强催化剂的抗毒性。与此同时，抗毒性催化剂也面临一定的问题，如催化剂导电性下降、活性降低、制备复杂等。如何在保持催化剂活性和稳定性的同时，开发出具有良好抗毒性的催化剂已成为研究人员的重点研究方向。

• 单位
  中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院