高活性碳纳米管阴极组合件的研制

摘要

应用两亲软化学法，将纳米铂有效地分散在多层碳纳米管阵列（ACNT）表面，使其得以修饰，形成了高活性的阴极催化材料，用于制备结构膜阴极组合件（MEA）。对MEA进行的形态学和电化学测试，证明可以大大改善质子交换膜燃料电池（PEMFC）的纳米结构和电化学性能。该种阴极催化材料除了表面均匀及高活性之外，还表现出比目前设计出的PEMFC高出约6倍的输出功率，在一定电位下的氧气中可以达到900mw·cm-2，而贵金属铂搭载量则显著降低至0．14～0．19mg·cm-2。实验结果表明，由于碳纳米管阵列的厌水性保证了电极性能的稳定性，从而为提高PEMFC电池的长期稳定性及降低成本提供了一条新的解决思路，具有一定的学术研究价值和经济应用价值。