离子交换-电沉积法制备高Pt利用率多孔电极

采用离子交换-电沉积的方法(Ion-Exchange/Electrodeposition,IEE)制备了一种高Pt利用率催化电极,对所制备电极的表面形貌、催化活性及单电池性能用线性扫描伏安(LSV)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和单电池测试进行了表征.结果表明,通过电极制备工艺和离子交换-电沉积参数的调控,能够消除碳载体表面官能团的影响,使铂阳离子只与全氟磺酸树脂(Nafion)上的H+进行交换.在无铂离子的电解质中,将被交换的铂阳离子还原到与Nafion接触的碳载体上,使每一个铂纳米粒子都处于气体多孔电极的三相界面上,有效地调控铂纳米粒子的尺寸和分散度.单电池测试表明,以铂载量为0.014 mgP.tcm-2的IEE电极组装的电池的输出功率与铂载量为0.3 mgP.tcm-2的Nafion粘接Pt/C电极相当.

直接甲醇燃料电池中聚苯胺载Pt电极的制备与性能测定

利用循环伏安方法电聚合导电高分子聚苯胺,应用到直接甲醇燃料电池(DMFC)中制备聚苯胺载Pt电极。电极的制备分两个步骤,首先电聚合载体聚苯胺,然后沉积催化剂Pt。聚苯胺载Pt电极的制备,提高了Pt的分散度,增加了Pt在电催化体系中的利用率。聚苯胺载铂电极(Pt/PANI/C)与直接碳载铂电极(Pt/C)通过比较甲醇的电催化氧化活性可知,Pt/PANI/C电极催化氧化甲醇的最大电流为50.7mA.cm-2,为Pt/C电极最大氧化电流7.6mA.cm-2的6.7倍。扫描电镜表征Pt/PANI/C电极上的铂颗粒大小为0.4μm左右。