直接甲醇燃料电池高性能双催化层阳极的研究

摘要

提出了一种直接甲醇燃料电池(DMFC)双催化层阳极结构,该双层结构由担载型Pt-Ru/C和非担载型Pt-Ru催化层组成.测定了电池的放电性能并以扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDX)对电池的结构进行了研究,同时,以交流阻抗法和伏安法对电极进行了表征.结果表明,在双催化层结构中,形成了催化剂浓度和孔道大小的梯度分布,改善了物料传递、质子传递、电子传递状况,提高了贵金属催化剂利用率和电池性能.在金属含量相同的条件下,同单催化层电极结构相比,双催化层电极结构的电池比功率明显提高,由135 mW·m-2增加到217 mW·cm-2.此外,该双催化层结构电极还能够有效地降低甲醇渗透,提高燃料利用率.