碱性电池催化剂研究的两个主要方向是什么?
来源:宝鄂实业
2019-09-27 11:08
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目前,碱性电池主要采用铂作为电催化剂,
它对于两个电极反应均具有催化活性,而且可长期工作。
由于铂的价格昂贵,资源匮乏,使得碱性电池成本居高不下,限制了其大规模应用。
碱性电池催化剂研究的两个主要方向是:
(1)提高铂的利用率,降低其用量;
(2)寻找新的价格较低的非贵金属催化剂。应当说明的是,除了催化剂本身的性质对电极反应起决定性的作用外,其他一些因素如电池工作温度、电极制作工艺、催化剂制备方法和催化剂载体的选择等对催化剂的催化效果也有很大的影响。
迄今为止,碱性电池的电极反应催化剂仍以贵金属铂为主。
早期的电极是直接将Pt黑与起防水和粘接作用的Teflon微粒混合后热压到质子交换膜上而制得的。
催化剂Pt的载量高达10mg/cmz。后来,为了增加Pt的表面积,同时也是为了降低电池成本,一般都采用h/C作催化剂。考虑到电极反应的特殊性,即碱性电池的电极反应仅在催化剂/反应气体/质子交换膜的三相界面上进行,在早期的膜电极中只有那些位于质子交换膜界面上的Pt微粒才有可能成为电极反应的活化中心,因而膜电极的Pt利用率非常低,不及10%,直至80年代中期碱性电池膜电极上Pt载量仍高达4mg/cm。
它对于两个电极反应均具有催化活性,而且可长期工作。
由于铂的价格昂贵,资源匮乏,使得碱性电池成本居高不下,限制了其大规模应用。
碱性电池催化剂研究的两个主要方向是:
(1)提高铂的利用率,降低其用量;
(2)寻找新的价格较低的非贵金属催化剂。应当说明的是,除了催化剂本身的性质对电极反应起决定性的作用外,其他一些因素如电池工作温度、电极制作工艺、催化剂制备方法和催化剂载体的选择等对催化剂的催化效果也有很大的影响。
迄今为止,碱性电池的电极反应催化剂仍以贵金属铂为主。
早期的电极是直接将Pt黑与起防水和粘接作用的Teflon微粒混合后热压到质子交换膜上而制得的。
催化剂Pt的载量高达10mg/cmz。后来,为了增加Pt的表面积,同时也是为了降低电池成本,一般都采用h/C作催化剂。考虑到电极反应的特殊性,即碱性电池的电极反应仅在催化剂/反应气体/质子交换膜的三相界面上进行,在早期的膜电极中只有那些位于质子交换膜界面上的Pt微粒才有可能成为电极反应的活化中心,因而膜电极的Pt利用率非常低,不及10%,直至80年代中期碱性电池膜电极上Pt载量仍高达4mg/cm。