钴-聚吡咯-碳载ptni燃料电池催化剂的制备及应用

采用脉冲微波辅助化学还原合成新型载体钴-聚吡咯-碳(co-ppy-c)负载ptni催化剂.利用透射电镜(tem)和x射线衍射(xrd)研究了催化剂的结构和形貌,此外,利用循环伏安(cv)和线性扫描伏安(lsv)等方法测试了催化剂的电化学活性及耐久性.ptni/co-ppy-c催化剂的金属颗粒直径约为1.77nm,催化剂在载体上分布均匀且粒径分布范围较窄.xrd结果显示,ptni/co-ppy-c中pt(111)峰最强,pt主要是面心立方晶格.cv结果显示,其电化学活性面积(ecsa)为72.5m2·g-1,明显高于商用催化剂pt/c(jm)的56.9m2·g-1.为进一步考查催化剂耐久性,电化学加速5000圈耐久性测试后,ptni/co-ppy-c颗粒发生明显集聚,ecsa衰减率和0.9v下比质量活性衰减率分别为38.2%和63.9%.此外,采用有效面积为50cm2的单电池用于评价自制催化剂的性能,发现在70℃且背压为50kpa时电池的性能最好,此时自制ptni/co-ppy-c催化剂制备膜电极(mea)的最大功率密度达到523mw·cm-2.可见自制催化剂的电化学性能高于商用pt/c(jm),在质子交换膜燃料电池(pemfc)领域有一定的应用前景.