Pdn-Fe纳米合金作为Mg-H2O2半燃料电池阴极研究

摘要： 通过化学还原方法制备Pd:Fe原子比(n)为2 : 1、4 : 1、8 : 1的Pdn-Fe/C催化剂。采用TEM、XRD和XPS技术对复合催化剂进行表征。结果显示, Fe加入Pd/C催化剂中, 与Pd形成合金, Pdn-Fe/C催化剂的粒径发生变化; 获得的Pd4-Fe纳米合金粒子在C载体表面分布均匀, 平均粒径为2~3 nm, Fe的加入对Pd/C催化剂晶体结构有很大影响。电化学(CV, LSV, CA)测试表明: 加入Fe提高了Pd/C催化剂的催化性能, Pd/Fe原子比为4 : 1时, Pdn-Fe/C的催化性能最好。当E=0.2 V时, Pd/C电极电流密度为17.71 mA/cm2, 而Pd4-Fe/C电极电流密度可达19.42 mA/cm2。电池测试表明, 以Pd4-Fe/C和Pd/C催化剂为阴极的Mg-H2O2半燃料电池的开路电势均为1.8 V左右, 而当电流密度为180 mA/cm2时, 以Pd4-Fe/C为阴极的电池最大能量密度比Pd/C为阴极的电池高41 mW/cm2。