新能源產業技術綜合開發機構、山梨大學和田中貴金屬工業株式會社正在合作開發鉑鈷合金氫電極催化劑,可減少導致燃料劣化的過氧化氫的產生細胞,減少到一半以下。第一次就成功了。

 燃料電池通過向電解質膜兩側的電極供應氫氣和空氣來發電。在氫電極處,氫氣被氧化產生氫離子。向空氣電極供給空氣,部分氧氣透過電解質膜與氫電極催化劑上吸附的氫原子反應,生成副產物過氧化氫。當這種過氧化氫與鐵離子等雜質接觸時,產生的OH自由基會攻擊並分解電解質膜,導致燃料電池劣化。

 這次,山梨大學發現了一種通過控制鉑鈷合金納米粒子的表面結構,提高耐酸性的鉑皮/鉑鈷合金催化劑。基於這種抑制效果,田中貴金屬工業株式會社使得鉑鈷合金納米顆粒/碳催化劑(PtCo/CHT催化劑)的大規模合成成為可能。此外,該PtCo/CHT催化劑的過氧化氫生成率降低至常規使用的商業鉑/高比表面積炭黑負載型催化劑的一半以下,並且在加速老化測試中耐久性提高了4倍以上.底部。因此,燃料電池車輛和固定式燃料電池的耐用性有望得到顯著提高。

 今後,山梨大學和田中貴金屬工業將與汽車公司等合作,測試使用PtCo/CHT催化劑的燃料電池,並繼續進行旨在提高性能和耐用性的研究和開發。此外,我們的目標是利用各種先進的分析方法和計算科學從各個角度闡明作用機制,並為設計更高性能的催化劑建立指導方針。

論文信息:[Journal of Materials Chemistry A] 通過反直覺的方法無與倫比地緩解燃料電池中的膜降解:使用 Ptskin-PtCo 催化劑抑制氫陽極產生 H2O2

山梨大學

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