在燃料电池油墨中对C和Pt/C颗粒的PFSA-离子体吸附
Siddharth Rajupet1,2, Adam Z Weber2, Clayton J Radke1
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, United States.
ACS applied materials & interfaces
|April 29, 2025
概括
在燃料电池油墨中的/碳 (Pt/C) 催化剂颗粒上硫酸 (PFSA) 离子体吸附主要由静电排斥控制. 这种吸附过程在很大程度上是不可逆转的,可以通过调整油墨离子强度来优化.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 体科学 体科学 体科学
背景情况:
- 燃料电池电极使用由/碳 (Pt/C) 催化剂颗粒和硫酸 (PFSA) 离子体组成的催化剂油墨.
- PFSA离子体对Pt/C颗粒的吸附是至关重要的,它会影响分散特性和最终的电极结构.
研究的目的:
- 描述PFSA离子体在Pt/C催化剂颗粒上的吸附行为.
- 了解控制离子体吸附的因素及其对燃料电池油墨性能的影响.
主要方法:
- 在Pt/C催化剂颗粒上对PFSA离子体吸附异热体的实验性表征.
- 基于斯莫鲁霍夫斯基的动力吸附模型的应用,将DLVO理论用于静电相互作用.
主要成果:
- PFSA 离子体吸附在很大程度上是不可逆转的,并且受到 Pt/C 粒子上形成的负面电荷的静电限制.
- 增加墨水的离子强度减弱了静电排斥,促进了离子体吸附.
- 吸附行为在不同的溶剂比率,催化剂多孔性和Pt负载中是一致的.
结论:
- 该研究阐明了控制Pt/C催化剂上的PFSA离子体吸附的静电机制.
- 结果为定制燃料电池油墨提供了洞察力,以优化电极结构和提高燃料电池性能.
