添加Al对燃料电池阴极催化剂(Pt-Fe)/Pt合金微观组织及氧还原催化性能的影响

宋大凤; 雷宗坤; 曾小华

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为提高燃料电池阴极催化剂(Pt-Fe)/Pt合金的氧还原催化活性和稳定性,在Pt-Fe合金体系中引入元素Al,熔炼得到中间合金(Pt-Fe)Al,再经过NaOH溶液定向腐蚀得到(Pt1-x Fex)3 Al/Pt合金,用其作为燃料电池氧还原反应的催化剂,并对其结构、催化活性和稳定性进行了研究.结果表明,所制备的催化剂材料(Pt1-x Fex)3 Al/Pt合金具有由几个原子层厚的纯Pt外壳和成分为(Pt1-x Fex)3 Al的内核构成的双模孔隙且内部互通的包覆式结构.相比于传统燃料电池的氧还原反应催化剂Pt/C材料以及由Pt-Fe体系制备的Pt46Fe54/Pt合金,(Pt1-xFex)3Al/Pt合金的比活性分别是Pt46Fe54/Pt合金、Pt/C比活性的1.21倍和2.69倍,其质量活性分别是Pt46Fe54/Pt和Pt/C的1.17倍和5.3倍.在催化稳定性方面,(Pt1-xFex)3Al/Pt的电化学活性面积在10000圈伏安循环后衰减到89％,然后趋于稳定,且循环40000圈后其仍保留80％的电化学活性面积.由此可见,所制备的催化剂材料(Pt1-x Fex)3 Al/Pt合金具有较高的催化活性及催化稳定性.

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来源
《材料导报》 |2018年第23期|4061-4066|共6页
作者
宋大凤; 雷宗坤; 曾小华;
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作者单位

吉林大学汽车工程学院;

长春 130000;

吉林大学汽车工程学院;

长春 130000;

吉林大学汽车工程学院;

长春 130000;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类功能材料;
关键词
燃料电池; 铝元素; (铂-铁-铝)/铂合金; 微观组织; 氧还原催化性能;

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