作为催化剂支的Nb-SnO₂颗粒的宏孔结构在聚合物电解质燃料电池催化剂层中诱导高孔度和高性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 在聚合物电解质燃料电池 (PEFC) 中的传统碳支在运行条件下面临耐用性挑战.
• 金属氧化物提供了更大的稳定性,但由于密集的结构,可以阻碍气体扩散和水管理.

研究的目的:

• 开发一个巨孔的氧化 (NTO) 催化剂支持.
• 通过解决传统支物的局限性来提高PEFC的耐用性和性能.

主要方法:

• 合成的巨孔NTO颗粒使用火焰辅助喷雾干燥与聚甲酸作为模板剂.
• 使用X射线衍射,扫描电子显微镜和孔测量来描述材料的特性.

主要成果:

• 与火焰制造的NTO纳米颗粒相比,证实了保存的结晶性和巨孔形态,孔积和直径增加.
• 与商业碳支器相比,在宏的NTO中观察到最大电流密度的提高和气体扩散阻力降低.

结论:

• 宏的NTO是一种有希望的,强大的替代催化剂支持PEFCs.
• 开发的材料通过改进的结构性质优化了PEFC的耐用性和性能.