直接甲醇燃料电池铂基选择性催化剂的设计、制备和应用
【摘要】：通过对纳米复合材料结构调控来制备选择性催化剂,用于解决直接甲醇燃料电池(DMFC)~([1,2])中的甲醇渗透~([3,4])和CO中毒问题,以期降低或摆脱对质子膜的依赖。纳米复合材料集中了性能差异的不同组分,增强本征性能的同时也表现出许多优异的其他特性。针对现有DMFC选择性电催化剂的不足,我们讨论具有复合结构的金属基纳米电催化剂。在深刻理解甲醇催化氧化和氧气催化还原机理的基础上,设计金属基复合纳米材料的结构,充分利用复合材料中不同组分之间的晶格应变效应和电子耦合效应调整材料的催化性能,不仅使材料具有理想的催化活性,而且使材料对DMFC中的甲醇氧化或氧气还原具有很好的选择性。同时,我们根据合成的选择性催化剂构建一种更简洁的无质子交换膜DMFC模型并对其性能进行评估。从DMFC中去除质子交换膜不仅可以大幅降低电池的费用和体积,也为电池的设计增加了更多的灵活性,有利于电池的小型化和微型化。
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