聚吡咯在质子交换膜燃料电池中的应用

《聚吡咯在质子交换膜燃料电池中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、化工进展·3230·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2014年第33卷第12期进展与述评聚吡咯在质子交换膜燃料电池中的应用1，21，21，21，21，2杨美妮，林瑞，张路，范仁杰，马建新12（同济大学新能源汽车工程中心，上海201804；同济大学汽车学院，上海201804）摘要：聚吡咯（polypyrrole，PPy）具有长链状共轭结构及多孔的载体形貌，且显示出高电导率、良好稳定性和无毒等优点，但PPy结构疏松且热稳定性和导电性不如碳材料。本文简述了PPy修饰载体后能为催

2、化反应提供高效的电子和质子传导网络，并能通过改善载体表面形态更好地分散Pt，提高Pt的利用率。此外，本文还概述了聚吡咯类过渡金属复合催化剂在质子交换膜燃料电池（PEMFC）中表现出良好的氧还原反应（ORR）性能，且可通过优化合成条件、改变各成分的质量比、热处理或掺杂等方法提高此类非铂催化剂的性能。最后提出可利用M-PPy-C和Pt的协同效应，制备高活性和耐久性良好的Pt/M-PPy-C催化剂。关键词：燃料电池；载体；聚吡咯；导电性；氧还原反应中图分类号：O643；O646文献标志码：A文章编号：1000–6613（

3、2014）12–3230–09DOI：10.3969/j.issn.1000-6613.2014.12.017Applicationsofpolypyrroleinprotonexchangemembranefuelcells1，21，21，21，21，2YANGMeini，LINRui，ZHANGLu，FANRenjie，MAJianxin12（CleanEnergyAutomotiveEngineeringCenter，TongjiUniversity，Shanghai201804，China;Schoolof

4、AutomotiveStudies，TongjiUniversity，Shanghai201804，China）Abstract：Withalongchainconjugatedstructureandmorphologyofporouscarrier，polypyrrole（PPy)showsadvantagesofhighconductivity，longstabilityandnon-toxicity.ButPPyhasloosestructureanditsthermalstabilityandelectr

5、icalconductivityarenotasgoodascarbon.PPyasacomponentofPtcatalystsupportforPEMFCisfavorableforsettingupaneffectiveconductingnetworkforelectronandprotontransportationandmayimprovethesurfacemorphologyforplatinumdeposition，andthenPtutilizationcanbesignificantlyimp

6、roved.PPy-basedtransitionmetalcatalystshowsexcellentoxygenreductionreactionpropertiesforPEMFC.Optimizingsynthesisconditions，changingthemassratioofcomponents，heattreatment，anddopingmayimprovetheperformanceofPEMFCcatalyst.ThesynergisticeffectofM-PPy-CandPtcanbeu

7、tilizedtosynthesizePt/M-PPy-Ccatalystwithhighactivityandgooddurability.Keywords：fuelcells;support;polypyrrole;electricalconductivity;oxygeonreductivereaction(ORR)质子交换膜燃料电池（PEMFC）基于电化学原久性。故降低Pt的用量或使用非Pt催化剂，提高理，将燃料的化学能转化为电能，具有能量转换效催化剂的耐久性就显得尤为重要。率高、能量密度高、低排放等优点。

8、目前，燃料电研究发现，导电聚合物聚吡咯修饰催化剂能降池的价格和耐久性是阻碍其发展的两大因素。美国能源部（DepartmentofEnergy，DOE）提出，2015收稿日期：2014-04-22；修改稿日期：2014-07-06。年燃料电池催化剂的Pt负载量指标为总计不超过基金项目：国家自然科学基金（21276199）、中央高校基本科研业务2[1]费专项资金