直接甲醇燃料电池电催化剂性能衰减研究

通过单电池放电试验,考察了直接甲醇燃料电池(DMFC)电催化剂的性能衰减情况.透射电镜(TEM)和X射线衍射分析(XRD)结果表明,放电试验后阳极电催化剂的粒径变化很小,而阴极电催化剂的粒径则显著增大.DMFC内部的液相环境是促使Pt粒子聚结的主要原因.阳极催化剂中Ru的存在抑制了Pt粒子的生长.阳极和阴极电催化剂的电化学表面积(ECSA)在放电后都有所降低,且下降幅度均高于比表面积(SSA)的下降幅度.放电过程中阳极电催化剂发生了Ru的流失.

直接甲醇燃料电池催化剂性能的影响因素

考察了温度、电位及中间产物等因素对直接甲醇燃料电池催化剂性能的影响.结果表明,温度的升高会显著促进Pt催化剂粒子的聚结.对于PtRu催化剂,Ru氧化物/水合氧化物对Pt微晶的聚结具有抑制作用.高温放电实验后,PtRu催化剂的合金化程度有所提高.高电位会加速电催化剂的降解.电极反应中间产物甲酸和甲醛对甲醇电催化氧化反应具有一定的抑制作用,其中甲醛的影响更大.