【作者】 陈明； 王萌； 杨兆一； 王新东；

【Author】 Ming Chen;Meng Wang;Zhaoyi Yang;Xindong Wang;School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing;State Key Laboratory of Advanced Metallurgy,University of Science and Technology Beijing;

【机构】 北京科技大学物理化学系； 北京科技大学高效钢铁冶金国家重点实验室；

【摘要】 直接甲醇燃料电池由于成本和寿命的问题限制了其商业化进程,开发高性能、长寿命低铂膜电极制备技术,实现直接甲醇燃料电池长时间稳定运行至关重要。本课题组通过优化直接甲醇燃料电池膜电极制备工艺和运行工况条件可以实现电池耐久性的提升,测试过程中控制其输出功率为80mW/cm²,性能衰减超过8%后进行性能恢复,实现单次运行时间最高达到214.6小时,总运行时间达到3133.12小时。为进一步降低催化剂使用量,最大化MEA内部催化剂纳米粒子、电子导体和离子导体的三相反应界面^[1],建立具有良好的电子、质子、水和气体等多相物质传输通道,通过对质子交换膜、催化层及扩散层结构的微-纳设计,三维立体催化层、纳米阵列有序扩散层、三维有序大孔催化载体结构,这种处理工艺可以较大改善阴极和阳极的物料传输过程,增加催化层的比表面积,在最大化利用催化剂纳米颗粒的同时降低催化剂的实际用量,降低催化死区,实现反应活性面积、电池整体性能和稳定性的提升。更多还原