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贵金属催化剂的老化对电池的影响
来源:公司新闻    发布时间:2014-01-22    浏览:470次

  为延缓低温燃料电池贵金属催化剂的老化并延长其使用寿命,一方面,在催化剂制备过程中可通过对载体的选择及改性等手段来增强催化剂金属与载体之间的相互作用;另一方面,使用电池过程中要尽量避免电极暴露在高温或高电位下,减少操作条件的波动,并定期对电极进行必要的恢复处理.随着新的催化剂制备技术的开发、新型载体的使用以及电池维护技术的日益完善,贵金属催化剂的使用寿命定会大大延长.

    贵金属催化剂的老化是低温燃料电池性能衰减的一个重要原因.贵金属催化剂老化主要体现在催化剂粒径的增长、金属氧化态的改变、组分的迁移和流失以及碳载体的腐蚀四个方面.温度升高、电位增大以及放电条件剧烈波动都会加速催化剂老化.温度升高可以促进粒子的热运动,使催化剂颗粒的聚集速率加快.电位对催化剂老化的影响主要体现在两个方面:(1)随着电位的升高,贵金属催化剂金属粒子的溶解速率加快;(2)高电位下,碳载体腐蚀严重,金属粒子的聚集加剧.电池运行条件的剧烈波动会造成电池内部反应物分布不均,导致局部温度和电位过高,加快催化剂老化.PEFC和DMFC性能的衰减特点有所不同:PEFC的阴、阳极催化剂多为担载或非担载型的Pt催化剂,长期放电后,阴、阳极催化剂都发生颗粒聚集,但由于阴极电位远高于阳极,阴极催化剂的溶解 沉积现象更为严重.DM FC的阳极一般采用PtRu催化剂,Ru的存在极大地抑制了Pt的聚集,但长期放电后,Ru的流失比较严重;另一方面,由于甲醇的渗透作用,DMFC的阴极电位低于PEFC,因此对催化剂的破坏作用相对较弱.
 

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