化学进展

作者：刘洋洋, 赵子刚, 孙浩, 孟祥辉, 邵光杰, 王振波

单位：1 燕山大学环境与化学工程学院 秦皇岛 066004,2 哈尔滨工业大学化学与化工学院 哈尔滨 150001,3 山东奥冠新能源科技有限公司 德州 253000

关键词：质子交换膜燃料电池,贵金属催化剂,稳定性,活性组分,载体

基金：国家自然科学基金项目(21673064),国家自然科学基金项目(51802059),国家自然科学基金项目(21905070),国家自然科学基金项目(22075062),黑龙江省“百千万”工程科技重大专项(2019ZX09A02),山东省泰山产业领军人才项目(2017TSCYCX-33)

燃料电池属于一种可再生的新能源技术,不经过热机过程,不受卡诺循环限制,通过电极和电解质界面的化学反应直接将燃料的化学能转化为电能,所以能量转化效率高,且没有噪声和污染。质子交换膜燃料电池(PEMFC)是燃料电池中应用最广泛的一类,但PEMFC仍然存在一些问题,如成本高、功率密度低和催化剂稳定性差等。因此实现质子交换膜燃料电池大规模应用,研究开发高活性和高稳定性的催化剂是重中之重。针对燃料电池催化剂高活性和高稳定性的要求,本文综述了燃料电池催化剂的研究进展和性能改进方法。从活性组分和载体两个角度对提升燃料电池稳定性的方法展开论述。通过减小活性组分颗粒的直径、制备具有特定取向表面的铂颗粒、铂与过渡金属的合金化、载体的改性等方式来改善催化剂的性能。最后提出了燃料电池催化剂未来的发展方向以及在实际应用过程中面临的主要问题。

来源：2022年第4期

《化学进展》期刊编辑部

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