《钴-聚吡咯-碳载Pt催化剂的制备及其单电池性能研究》.pdf

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1、第43卷第3期燃料化学学报Vo1．43NO．32015年3月JournalofFuelChemistryandTechnologyMar．2015文章编号：0253—2409(2015)03-0352·08钴-聚吡咯-碳载Pt催化剂的制备及其单电池性能研究张路，林瑞-一，黄真，范仁杰，(1．同济大学新能源汽车工程中心，上海201804；2同济大学汽车学院，上海201804)摘要：采用脉冲微波辅助化学还原法制备了钴一聚吡咯一碳载Pt催化剂(Pt／Co．PPy—C)，并将其作为阴极催化剂，组装单电池。考

2、察了电池运行温度和氢气／空气计量比对单电池性能的影响，并与商业Pt／C催化剂进行了耐久性实验比较。结果表明，运行温度为70℃，氢气与空气的计量比为1．2：2．5时单电池性能最佳。600mA／cm2'匣电流稳定运行150h耐久性测试中，以Pt／Co—PPy—C为阴极催化剂的单电池平均电压衰退率为0．119mV／h，是商业Pt／C催化剂的26％。耐久性测试前后，单电池的阴极电荷传递阻抗为7．176和8．767n，均比商业Pt．／C催化剂阻抗小；Pt颗粒粒径从2．46nm增长N3．18nm，均小于商业Pt

3、／C催化剂的粒径。这表明，以Pt／Co—Pry—C催化剂为阴极催化剂制备的单电池性能优良，在质子交换膜燃料电池中有广泛的应用前景。关键词：聚吡咯；燃料电池；阴极催化剂；单电池；耐久性；氧还原反应中图分类号：0643文献标识码：AStudyonpreparationofcobalt-polypyrrole-carbonblacksupportedPtcatalystanditssinglecellperformanceZHANGLu，LINRui，HUANGZhen，FANRen-jie，(1．Cle

4、anEnergyAutomotiveEngineeringCenter，TongjiUniversity，Shanghai201804，China；2．SchoolofAutomotiveStudies，TongjiUniversity，Shanghai201804，China)Abstract：Cobalt-polypyrrole—carbonblacksupportedPtcatalyst(Pt／，Co—PPy—C)waspreparedbypulse—microwaveassistedchem

5、icalreductionandusedasacathodecatalystforoxygenreductionreaction(0RR)inasinglecell：theinfluenceofoperationtemperatureandH，／airstoichiometricratioonthecellperformanceswasinvestigated．incomparisonwiththecommercialPt／Ccatalyst．Theresultsindicatedmatthecel

6、lperformsbestat70oCandwithaH／Airratioof1．2：2．5．Duringthe150hdurabilitytestatagalvanostaticoperationconditionof600mA／cm，thevoltagedegradationratewithPt／Co—Pry—Casthecathodecatalystis0．119mV／h．about26％ofmatwiththecommercialPt／Ccatalyst。Thecathodechargetr

7、ansferimpedancesbeforeandafterdurabilitytestareabout7．176and8．767mohm．respectively．muchsmallerthanthosewiththePt／／Ccatalyst．TheaverageparticlesizeofPtinPl／Co—PPy—Cisincreasedfrom2．46to3．18nm．alsosmallerthanthatforthePt／／Ccatalyst．ThePt／，Co．Pry—Ccatalys

8、texhibitssuperiorperformancein0RRandmayhaveanenormousapplicationpotentialinfuelcel1．Keywords：polypyrrole；fuelcell；cathodecatalyst；singlecell；durability；oxygenreductionreaction20世纪70年代以来，导电聚合物日益受到世c)。电化学测试结果表明，Pd／PPy—C催化剂电极不界各国研究者的广泛关注J。