一体式再生燃料电池双功能氧电极高分散工艺研究.pdfVIP

第13卷第5期储能科学与技术Vol.13No.5

2024年5月EnergyStorageScienceandTechnologyMay2024

储能材料与器件

一体式再生燃料电池双功能氧电极高分散工艺研究

张忠豪1,2，邱殿凯1,2，彭林法1,2，易培云1,2

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（上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室；上海交通大学薄板结构数字化上海重点

实验室，上海200240）

摘要：一体式再生燃料电池（PEM-URFC）将燃料电池和电解池融为一体，正向耗氢发电，反向电解产氢，是

理想的储能装置。双功能氧电极（BOE）是承担氧还原反应与析氧反应的核心场所，通常由Pt和IrO两种材料混

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合制备而成。制备BOE的浆料难分散，导致催化剂利用率低、耐久性差。为了克服上述难题，本研究通过结合

巯基-聚乙二醇-羧基稳定剂与间隔超声分散工艺的方法，提升了Pt-IrO浆料的分散效果和稳定性，并在此基础

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上制备了高分散的BOE。实验结果表明，本研究所制备的BOE富含纳米级孔，相较于通过持续超声分散工艺制

备的BOE，催化剂利用率更高。极化性能测试结果表明，由本研究制备BOE所组装的PEM-URFC在0.5A/cm²

工作条件下双向效率最高可达51.12%，比由持续超声分散工艺制备BOE所组装PEM-URFC的双向效率高9%；

此外，在3000次加速实验后，由本研究制备BOE所组装的PEM-URFC双向效率仅衰减0.249%，低于由持续