摘要

膜电极组件(MEA)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件,不仅对PEMFC的性能有很大的影响,而且对降低其生产成本、加快其商业化进程具有很重要的现实意义。目前PEMFC都采用贵金属铂作为催化剂,因此低铂载量和高铂利用率是质子交换膜燃料电池发展的关键问题。本文设计了一种新型的双催化层(DCL)阴极来提高超低铂载量膜电极的性能。膜电极的阴极由内外两个催化剂层组成:内层(靠近膜)含有较高的Nafion含量以保证质子传输,外层含有较低的Nafion含量以利于气体扩散及水的排出。与通常文献中制备的双催化层电极不同,这种新型双催化层阴极使用两种不同铂含量的催化剂来制备:内层使用J.M40%Pt/C催化剂,而外层使用自制10%Pt/C催化剂。内外层中Nafion含量分别为33wt.%和20wt.%。

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