直接甲醇燃料电池钯基催化剂研究进展.pdfVIP

第43卷第 11期 当 代 化 工 Vo1．43．No．11 2014年 11月 ContemporaryChemicalIndustry November，2014 直接 甲醇燃料电池钯基催化剂研究进展 王 丽， 杨云裳， 裴春娟 (兰州理工大学 ，甘肃 兰州 730050) 摘 要：直接甲醇燃料电池 (DMFC)阳极催化剂是直接甲醇燃料电池的关键材料之一。由于钯的价格便 宜、储量丰富、在碱性条件下活性较高，成为取代铂作为DMFC的潜在的阳极催化剂。着重介绍了近年来钯基 阳极催化剂在碱性条件下对甲醇的电氧化的研究进展 ，展望了其发展前景。 关 键 词：直接甲醇燃料电池；阳极催化剂；甲醇的电氧化 中图分类号：TQ150 文献标识码： A 文章编号： 1671—0460(2014)11-2406—40 ResearchProgressinPdBasedCatalystsforDirectM ethanolFuelCell WANGLi，YANGYun—shang，PEIChun-juan (LanzhouUniversityofTechnology，GansuLnazhou730050，China) Abstract：Theanodecatalystisoneofthekeymaterialsfordirectmethnaolfuelcell(DMFC)．Pdismoresuitablethan Ptasakindofanodecatalystduetoitsrelativelylow costandabundanceontheearth．Inthispaper,Pd—basedcaatlysts forelectro-oxidationofmethanolinalkalinemediawerereviewed，andthedevelopmentofthecatalystsofrmethanol elecrto—oxidationwasprospected． Keywords：Directmethanolufelcell；Anodecatalyst；M ethanolelectro—oxidation 直接 甲醇燃料 电池 (DMFC)具有结构简单、 电催化性能。 燃料丰富、能量密度高、储存携带方便等特点，是 Wang~等用 NaBH4还原 Pd(NO3)2·xH20和 适用于便携式移动电源和电动车等的新型电源之 AgNO，、炭黑作为载体，得到了不同比例的Pd—Ag／c 一 ， 在交通、航天等的应用上具有广阔的前景 [1-4]。 的双金属催化剂。通过对其形貌和结构进行表征， 在理论上，直接甲醇燃料 电池有很高的能量转换效 可以看到粒子能够很好的分散在炭黑上，平均粒径 率，但是在技术迅速发展的同时，商业化还存在很 在 3—4nm 之间。通过电化学测试表明：和Pd／C催 大的问题，主要有两个问题阻碍了DMFC的发展进 化剂相比，Pd—Ag(1：1)／c双金属催化剂在碱性 程，一是阳极催化剂活性低；二是甲醇从阳极槽中 条件下对甲醇的电氧化具有更好的催化活性。而且 通过质子交换膜渗透到阴极 。为了解决这两个问 Ag能够促进移除甲醇电氧化过程中产生的CO等中 题，人们在催化剂的选择上进行了大量的研究。 间产物。 Pt及Pt基催化剂在直接 甲醇燃料电池(DMFC) Qi等 通过多元醇途径合成了负载在碳上的 中广泛使用，但是由于 Pt的价格昂贵和 Pt会在甲 Pd／C催化剂。通过对其形貌和机构进行表征，可以 醇电氧化过程中吸附生成的中间产物而中毒，导致 得出Pd纳米颗粒主要为 (111)晶面。通过电化学 活性下降，使得 DMFC的成本居高不下，限制了其大 测试结