高温质子交换膜燃料电池中阴极双催化层孔结构的设计研究

作者：刘士琨; 邓程维; 姬峰; 闵宇霖^*; 李和兴^*

来源：Acta Chimica Sinica, 2023, 81(09): 1135-1141.

• 高温质子交换膜燃料电池
• 双催化层
• 造孔剂
• 电化学性能

优化气体扩散电极(GDE)的结构是提升高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)性能、降低成本的重要手段.本工作通过调控内外催化层中碳酸氢铵造孔剂含量,构筑了一种梯度孔分布的双催化层阴极,优化磷酸分布,降低氧传输阻力,从而达到电化学性能提升的目的.结果显示,当内催化层使用46.7%(w) PtCo/C且不添加造孔剂,外催化层使用40%(w) Pt/C且铂与造孔剂质量比为0.53时构成的膜电极,在160℃与常压氢空进料下,其组成的单电池最大功率密度达439 mW·cm-2,比未添加造孔剂的单电池最大功率密度高69 mW·cm-2.

• 单位
  上海电力大学; 上海空间电源研究所; 环境与化学工程学院