本文发表在《电化学学会杂志》(Journal of The Electrochemical Society)上,题目为"Steam Gasification of PEMFC Catalysts: An Endothermal Process to Create Accessible Carbon Support Morphologies"
一、研究背景
质子交换膜燃料电池(PEMFC)中的铂催化剂因其优越的性能一直被视为行业标杆。这种催化剂以多孔碳为载体,能够有效保护铂纳米颗粒,提高氧还原反应(ORR)活性。然而,在高电流密度下,碳颗粒内部孔隙对氧气的扩散阻碍较大,导致电压损失严重。
为解决这一问题,研究者们尝试了多种方法,如局部氧化。但这种方法强烈的放热性使得工艺规模化面临挑战。
二、研究内容
本文提出了一种新的后处理方法——蒸汽气化。作者以Pt/Ketjenblack为研究对象,通过蒸汽气化处理,实现了催化剂可访问性的提高。
研究表明,蒸汽气化处理能生成大量介孔体积,有利于氧气传输和催化剂性能提升。虽然蒸汽气化处理的孔隙开放效率略低于局部氧化,但在保留ORR活性方面表现更优。
作者简介:
Hubert A. Gasteiger教授是慕尼黑工业大学(TUM)的教授,专注于电化学技术。他的研究主要涉及锂离子电池、质子交换膜燃料电池和电解器的材料与电极开发。加斯特伊格教授在电化学领域有着广泛的研究,发表了232篇同行评审文章,拥有15项书籍章节和38项专利/专利申请。他曾获得多项奖项,包括电化学学会的多个奖项和荣誉。加斯特伊格教授的职业生涯包括在加州大学伯克利分校、劳伦斯伯克利国家实验室、乌尔姆大学以及通用汽车/欧宝的工作经历。自2010年起,他担任TUM的教授,并创立了技术电化学主席。
参考文献:
Journal of The Electrochemical Society, Volume 171, Number 9 Citation Timon Lazaridis and Hubert A. Gasteiger 2024 J. Electrochem. Soc. 171 094506 DOI 10.1149/1945-7111/ad790d