文档介绍：· · 材料导报:综述篇年月上第卷第期
低温燃料电池阳极催化剂的研究进展
安筱莎,樊友军
广西师范大学化学化工学院,桂林
摘要阳极催化剂是低温燃料电池的关键材料之一,研制新型催化荆对燃料电池的性能及成本起着关键作
用。从改变催化剂的组成、分散度及调控催化剂的表面结构个方面综述了近年来低温燃料电池阳极催化荆的研究
进展,并展望了该领域今后的发展方向。
关键词低温燃料电池阳极催化剂分散度表面结构

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系催化剂进行了有益的尝试。
引言
. 基表面合金催化剂
燃料电池是一种将燃料和氧化剂的化学能直接转化成为了提高催化剂的活性和抗毒化的能力,在
电能的电化学反应装置,作为先进能源技术的典型代表,其的基础上添加种或多种其他金属元素制成基二元或多
潜在的应用前景受到了广泛关注。按照工作温度的不同,燃元表面合金催化剂,取得了一定的进展。其中对于二元合金
料电池可分为低温燃料电池~ ℃、中温燃料电池体系,主要对—,,,,,,等型催
。和高温燃料电池~。大类。其化剂进行了广泛的研究,发现和体系是目前
中,低温燃料电池包括质子交换膜燃料电池和直催化效率最高的二元催化剂,且其活性与不同的阳极氧化反
接甲醇燃料电池,由于它们具有工作温度低、启动应有关,对甲醇氧化的催化效率最高,则对乙醇氧
快、能量转化效率高、储存和运输便利等优点而受到重视,是化表现出更高的活性。其他的型催化剂尽管活性不及
燃料电池优先发展的类型之一。目前,较多的研究集中在和体系,但均比一元纯催化剂的活性高。如
寻找高性能的电催化剂、质子交换膜以及膜电极集合体等以活性碳为载体制得几种基二元合金
的制备等方面。本文主要针对新型电催化剂的研制, 催化剂,循环伏安法和直接乙醇燃料电池单电池测
从改变催化剂的组成、分散度以及调控催化剂的表面结构等试结果表明、、和等的加入增强了的乙醇氧化
方面综述了近年来低温燃料电池阳极催化剂的国内外研究活性,其活性大小顺序为:/ / / —
进展。//。为了提高燃料电池的长期工作稳定性和电催.
化活性,人们又尝试在催化效率最高的和体系的
改变催化剂的组成
基础上再加入种或种金属制得多元合金催化剂,研究显
目前低温燃料电池所用阳极催化剂的有效成分仍以铂示它们的活性比相应的二元合金高。如等分别研究
为主。由于铂不仅成本较高、资源有限,而且易被燃料氧化了酸性介质中和对/催化剂电催化氧化乙
产生的等中间产物毒化,大大限制了其广泛的应用。醇行为的影响,发现和的加入均明显提高了/
因此,研制新型电催化剂、降低贵金属用量并提高电催化剂对乙醇氧化的催化活性和耐毒化的能力。
的性能就显得尤为重要。通过改变催化剂的化学组成来提表面合金催化剂的性能除了与催化剂的元素组成有关
高其性能的主要途径是在有效成分的基础上添加其他金外,还受合金中各组成元素的原子比及催化剂的合金化
属元素或金属氧化物等助催化成分,此外,还对其他各种非程度等影响。如等嘲研究了催化剂的不同
教育部留学回国人员科研启动基金;广西自然科学基金;广西研究生教育创新计划资助项目
安筱莎:女,硕士研究生樊友军:通讯作者,男,教授:...