项目名称: 高温质子交换膜燃料电池铂催化剂耐久性能研究

项目编号: No.51271077

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2013

项目学科: 一般工业技术

项目作者: 王健农

作者单位: 华东理工大学

项目金额: 80万元

中文摘要: 高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)是燃料电池的发展新方向,这是因为将工作温度提高到100-200℃,能明显提高功率密度,改善可靠性和降到成本。但目前在PEMFC中普遍采用以非晶碳为载体的铂系催化剂。在使用过程中,这样的载体会被氧化腐蚀,Pt粒子会团聚和失稳。在100℃以上,催化剂的稳定性会变得更差。本课题拟系统研究催化剂的高温耐久性能,研发所急需的新型催化剂。具体是研究碳纳米笼(CNC)的生长机理,制备工艺和掺杂改性,探索提高CNC的表面积,石墨化程度和活性点位的新方法;进一步研究Pt纳米粒子在CNC上的催化机理,迁移和团聚特征,合金化和表面改性的作用,寻找提高其稳定性的技术途径;与应用单位密切合作,研究新型催化剂的电催化活性和稳定性,揭示其在高温和使用高CO含量的燃料情况下的演变规律。本研究对开发高活性、高耐久性电催化剂,促进HT-PEMFC实际应用具有十分重要意义。

中文关键词: 铂催化剂;;碳纳米笼;催化活性;耐久性;燃料电池

英文摘要: High-temperature proton exchange fuel cells (HT-PEMFC) operated at 100-200℃ are considered as the next generation of fuel cell technology for improved power density, enhanced reliability and reduced cost. However, current Pt catalysts are commonly supported on amorphous carbon. During utilization, the amorphous carbon could be corroded, and the Pt particles could migrate and aggregate. Such degradation becomes severer at temperatures above 100℃. The present research proposal concerns a systematic study of the HT durability and development of a new catalyst based on carbon nanocages (CNC) for HT-PEMFC. Specifically, the growth mechanism of CNC and the effects of preparation technique and doping modification are studied, and new methods are searched to increase the surface area, degree of graphitization and the number of active sites. Furthermore, the catalyzing mechanism and the migration/aggregation behavior of the Pt particles on CNC are investigated. In order to improve the stability of the catalyst, alloying and surface modification approaches are examined. At last, the catalytic activity, stability and evolution of the new catalyst under the conditions of high temperatures and high contents of CO in H2 fuel are evaluated with a close collaboration with a potential user. The present research is of significant

英文关键词: Pt catalyst;Carbon nanocages;Catalytic activity;Durability;Fuel cell

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

【NeurIPS2021】神经网络表示的相似度和匹配
专知会员服务
26+阅读 · 2021年10月29日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年5月12日
专知会员服务
54+阅读 · 2021年5月4日
【CVPR2021】动态度量学习
专知会员服务
39+阅读 · 2021年3月30日
【CVPR2021】细粒度多标签分类
专知会员服务
59+阅读 · 2021年3月8日
《人工智能计算中心白皮书》,43页pdf
专知会员服务
147+阅读 · 2021年3月5日
【博士论文】辨识性特征学习及在细粒度分析中的应用
专知会员服务
29+阅读 · 2020年12月10日
全新量子充电技术:最快9秒充满一辆电动汽车?
iLogtail 与Filebeat 性能对比
阿里技术
0+阅读 · 2022年1月24日
能量,尽融于心:我们要怎么看待日产 e-POWER?
ZEALER订阅号
0+阅读 · 2021年10月9日
最新研究表明:EV电池「越老越安全」
机器之心
0+阅读 · 2021年5月8日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
14+阅读 · 2020年2月6日
小贴士
相关VIP内容
【NeurIPS2021】神经网络表示的相似度和匹配
专知会员服务
26+阅读 · 2021年10月29日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年5月12日
专知会员服务
54+阅读 · 2021年5月4日
【CVPR2021】动态度量学习
专知会员服务
39+阅读 · 2021年3月30日
【CVPR2021】细粒度多标签分类
专知会员服务
59+阅读 · 2021年3月8日
《人工智能计算中心白皮书》,43页pdf
专知会员服务
147+阅读 · 2021年3月5日
【博士论文】辨识性特征学习及在细粒度分析中的应用
专知会员服务
29+阅读 · 2020年12月10日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员