间歇微波法制备过渡金属氧化物-石墨烯复合材料用于燃料电池催化剂载体的性能与稳定性研究

项目名称： 间歇微波法制备过渡金属氧化物-石墨烯复合材料用于燃料电池催化剂载体的性能与稳定性研究

项目编号： No.21176111

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 化学工程及工业化学

项目作者： 刘建国

作者单位： 南京大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 质子交换膜燃料电池目前广泛采用的电催化剂是纳米级Pt粒子担载在碳黑表面上组成的Pt/C，其高分散特性使得Pt的利用率已经大大超过了早期的铂黑。但在长期操作尤其是频繁启动情况下，Pt粒子容易聚集长大，降低了Pt利用率；而且在燃料电池频繁启动过程中产生的瞬间高压使得碳发生氧化腐蚀生成CO2，从而造成Pt粒子脱落使催化剂失效。因此，如何提高电催化剂的结构稳定性，是目前解决燃料电池寿命和稳定性面临的主要科学问题和迫切任务。本项目提出一种间歇微波法制备纳米尺度的过渡金属氧化物和石墨烯的复合材料，其具有丰富的金属-载体的接触界面；此外，通过调节氧化物与石墨烯载体之间的作用还可以进一步提高载体的抗氧化腐蚀能力。通过本项目的开展，可深入探索电催化剂性能和稳定性与催化剂载体微结构之间的关系，为高性能和稳定性电催化剂的设计和实际应用提供规律性结果。

中文关键词： 燃料电池；电催化剂；石墨烯；过渡金属氧化物；间歇微波法

英文摘要：

英文关键词： Fuel cells；Electrocatalysts；Graphene；Transition metal oxide；Intermittent microwave