铂钯合金复合金属氧化物对甲醇催化性能的影响文献综述
2020-06-30 21:19:22
文 献 综 述 1.直接甲醇燃料电池概述 随着经济社会的快速发展,能源危机日益严重,开发高效率的能源转化装置已成为人类社会面临的当务之急,人类必须把握经济增长,环境保护和能源供给之间的平衡。
近年来,人们将目光投向风能、太阳能、潮汐能等绿色可再生能源,然而化学能的高效转化与储存已成为目前最大的挑战之一。
直接甲醇燃料电池是以甲醇为直接燃料,甲醇在阳极氧化,氧气在阴极还原的电化学系统。
它是将甲醇和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置。
近年来,直接甲醇燃料电池(DMFC)作为低温燃料电池的一种,由于其能量转化效率高、操作简单、环境友好、安全可靠等特点而成为了研究的热点[1],然而因为其昂贵的价格使得广泛的商业使用受到阻碍[2]。
直接甲醇燃料电池之所以制造成本高昂主要是因为其各个组成部分均价格不菲,比如Nafion膜,阳极和阴极催化剂都有较高的生产成本,其中阳极和阴极催化剂的生产成本最高[3]。
虽然有文献报道非贵金属催化剂作为直接甲醇燃料电池催化剂,比如铁、钴、镍化合物和碳质材料[4-6],能够作为贵金属催化剂的替代品,但是想要将贵金属催化剂完全替代还有很多的研究工作要做。
因此贵金属在现阶段仍然是使用最广泛的直接甲醇燃料电池催化剂材料[7]。
就目前来说,直接甲醇燃料电池的阳极催化剂中最广泛使用的仍然是Pt基催化剂,Pt基催化剂拥有在强酸环境中不会被腐蚀的特点等。
然而,Pt基催化剂最大的缺点就是铂的价格过于昂贵、资源稀少并且Pt基催化剂长期循环稳定性差、催化效率低。
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