在高溫質(zhì)子交換膜燃料電池(HT PEMFC)中,粗氫是一種具有成本效益的燃料來源。然而,HT PEMFC的性能受到高濃度CO中毒和H3PO4在電催化劑上優(yōu)先吸附等挑戰(zhàn)的阻礙。近日,湖南大學陶李探討了Pt族金屬作為陽極催化劑的性能,特別關注HT PEMFC在操作條件下的氫氧化反應(HOR)活性、H3PO4耐受性和CO耐受性。
本文要點:
1) 結果表明,隨著反應溫度的升高,所有Pt基催化劑都顯著提高了HOR活性。值得注意的是,鈀基催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的H3PO4耐受性和CO耐受性。使用Pd/C作為陽極催化劑的HT PEMFC保持了最高的輸出功率密度,與Pt/C催化劑相比,性能提高了6.4倍,在H2中存在3%-10%CO的情況下具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。
2) 實驗和理論研究一致表明,Pd具有最弱的CO吸附能,HT PEMFC中粗H2中CO的存在抑制了氫從Pd晶格間隙空間的溢出,捕獲的晶格氫進一步促進了CO的解吸。
Gen Huang et.al Lattice Hydrogen Boosts CO Tolerance of Pd Anode Catalysts in High-Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cells Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202415358
https://doi.org/10.1002/adfm.202415358