有序PtCo互金属催化剂(L10-PtCo/C)在重型燃料电池系统(FCS)中表现出优异的氧还原反应性能,相较于传统的高表面积碳载体铂催化剂,其初始质量活性提高了71%,在经过90,000次加速应力测试(AST)后,活性提高了144%。
研究发现,有序互金属催化剂的活性衰减与电化学活性表面积(ECSA)的损失呈线性关系,且ORR动力学常数在老化过程中保持不变。
通过多种运行策略,如与混合电池负载共享、调节散热器风扇功率以保持冷却液温度接近60°C、限制最大电池电压低于850 mV、将ECSA损失限制在55%以内,以及将膜电极组件的活性面积增加20%,实现了25,000小时的电极寿命和2.5 kW g−1 Pt的利用率。
驱动周期模拟结果显示,寿命平均电压衰减率约为1.8 μV h−1,堆栈和FCS驱动周期效率降低了3.5至3.9%。
作者:
Xiaohua Wang,Argonne National Laboratory
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Citation Rajesh Ahluwalia et al 2024 J. Electrochem. Soc. 171 114512
DOI 10.1149/1945-7111/ad9063
Performance and Durability of Heavy-Duty Fuel Cell Systems with an Advanced Ordered Intermetallic ORR Alloy Catalyst and Novel Support