鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1833次 | 2020年06月29日
甲醇燃料動(dòng)力電池陰極催化種類與優(yōu)缺點(diǎn)
近年來(lái)清潔能源成為了電力設(shè)備的發(fā)展重點(diǎn),尤其在電池領(lǐng)域,設(shè)計(jì)者們關(guān)于高效環(huán)保電池技術(shù)的追求從不止步。隨著技術(shù)的進(jìn)步,甲醇燃料動(dòng)力電池技術(shù)成功脫穎而出得到了人們的關(guān)注。本文將對(duì)這種新型清潔高效能源電池的陰極催化劑類型進(jìn)行介紹,幫助大家進(jìn)一步了解此類電池技術(shù)。
pt/C催化劑
20世紀(jì)70年代,pt/C催化劑成為重要DMFC中的重要陰極催化劑。優(yōu)點(diǎn)是催化性能大大優(yōu)于pt黑催化劑,而缺點(diǎn)也非常明顯,容易使陰極出現(xiàn)混合電位、毒化pt催化劑從而降低催化活性。
pt基復(fù)合催化劑
過(guò)渡金屬與pt構(gòu)成的合金催化劑,其對(duì)氧還原的電催化活性明顯高于pt催化劑。已發(fā)現(xiàn)種類:pt-Co、pt-Fe、pt-Cr、pt-Ni、pt-Ti、pt-Mn、pt-Cu、pt-V、pt-Cr-Co、pt-Fe-Cr、pt-Fe-Mn、pt-Fe-Co、pt-Fe-Ni、pt-Fe-Cu、pt-Cr-Cu、pt-Co-Ga…
pt與過(guò)渡金屬氧化物的復(fù)合催化劑:pt-WO3、pt-TiO2、pt-Cu-MO2、pt-Cu-MOx…
優(yōu)點(diǎn):電催化活性較高、較好的耐甲醇能力。
缺點(diǎn):新增催化劑對(duì)甲醇氧化的惰性性質(zhì)。
過(guò)渡金屬大環(huán)化合物催化劑
過(guò)渡金屬大環(huán)化合物(卟啉、酞菁)由于具有很高的共軛結(jié)構(gòu)和化學(xué)穩(wěn)定性,同時(shí)對(duì)分子氧表現(xiàn)出良好的電催化活性,從而被廣泛應(yīng)用于燃料動(dòng)力電池氧還原催化劑的研究。
優(yōu)點(diǎn):很好的耐甲醇性。
缺點(diǎn):制備困難、價(jià)格昂貴、穩(wěn)定性差。
Chevrel相催化劑
此類催化劑也稱為過(guò)渡金屬原子簇化合物,是在20世紀(jì)80年代中期發(fā)現(xiàn)的。分類:二元化合物(Mo6X8,X=S、Se、Te)三元化合物(MxMo6X8)
假二元物(Mo6-xMxX8)
優(yōu)點(diǎn):對(duì)氧還原有良好的點(diǎn)催化活性。
缺點(diǎn):制備困難。
過(guò)渡金屬硫化物催化劑
種類:MoxRuySz、RhxRuySz、RexRuySz。
該類催化劑對(duì)氧化還原的電催化活性最好,其中碳載MRu5S5(M=Rh、Re)對(duì)氧還原的電催化活性最好,且對(duì)甲醇氧化沒(méi)有電催化活性。目前,該類催化劑對(duì)氧還原的電催化活性不是很高,氧在該類催化劑上的還原機(jī)理尚不清楚。
過(guò)渡金屬羰基化合物催化劑
Wx(CO)n、MoxRuySez-(CO)n
優(yōu)點(diǎn):在酸性溶液中對(duì)氧還原有較好的點(diǎn)催化活性。
但是,對(duì)這類催化劑的耐甲醇性研究尚未進(jìn)行。
其他類型催化劑
MnO2、CrO2、燒綠石、鈣鈦礦、尖晶石、Cu1.4Mn1.6O4、LaMnO3、La1-xSrxFeO3等。
優(yōu)點(diǎn):成本低、耐氧化、對(duì)氧還原的電催化活性較高。
缺點(diǎn):在酸性條件下不穩(wěn)定。
雜多酸復(fù)合催化劑
熱穩(wěn)定性較高、對(duì)氧還原的電催化活性比pt/C高,抗甲醇能力較好。
本文對(duì)甲醇燃料動(dòng)力電池陰極催化劑類型進(jìn)行了介紹,涵蓋了目前市面上常見(jiàn)的陰極催化劑類型,并對(duì)每種類型都進(jìn)行了簡(jiǎn)述與優(yōu)缺點(diǎn)的比較,關(guān)于甲醇燃料動(dòng)力電池的制造和原料選擇是非常有幫助的一篇文章,希望大家在閱讀過(guò)本文之后能夠有所收獲。