阴离子膜燃料电池阴极非贵金属催化剂研究进展
2017-08-22王晓晔孙天航黄乃宝梁成浩
电源技术 2017年7期
王晓晔,孙天航,黄乃宝*,梁成浩,孙 银
(大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院,辽宁大连116026)
阴离子膜燃料电池阴极非贵金属催化剂研究进展
王晓晔,孙天航,黄乃宝*,梁成浩,孙 银
(大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院,辽宁大连116026)
与质子交换膜燃料电池相比,阴离子交换膜燃料电池不仅能显著提高阴极氧还原反应(ORR)动力学,而且可采用非贵金属催化剂大幅降低成本和减少极板腐蚀,成为新能源领域中的研究热点。对阴离子膜燃料电池中阴极非贵金属氧还原催化剂的研究进展进行了详细评述,在此基础上提出杂原子掺杂的多孔纳米碳材料和以其为载体担载合金化的非贵金属是阴离子交换膜燃料电池阴极催化剂今后的发展方向。
碱性聚合物电解质膜燃料电池;非贵金属阴极催化剂;氧还原
随着化石能源的日益短缺,开发可替代的新能源技术成为世界各国研究的重点。在众多可替代能源技术中,虽然质子交换膜燃料电池和直接甲醇燃料电池已进入商业化应用的前夜,但高成本、低寿命、燃料互串等缺点,严重制约其商业化进程。如果使用阴离子交换膜替代质子交换膜,则电池运行环境转变为碱性环境,既可以采用非贵金属催化剂,又能显著提高氧的还原动力学,同时,还能降低双极板腐蚀,从而大幅度降低燃料电池成本[1]。因而,阴离子交换膜燃料电池(alkaline exchange electrolyte membrane fuel cell,AEMFC)成为新能源领域中一个新的研究热点。
在AEMFC中,阴极生成的载流子OH-通过阴离子交换膜传递到阳极,在阳极与燃料反应生成水。……
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