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行業(yè)應(yīng)用
新能源
鉑碳催化劑漿料分散
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行業(yè)背景

為了應(yīng)對全球變暖和環(huán)境污染問題,各國家和地區(qū)都提出了減排目標。全球部分發(fā)達國家的燃料電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)瓶頸已經(jīng)突破,將迎來高速成長期。預(yù)計到2026年,全球燃料電池市場規(guī)模將突破110億美元。質(zhì)子交換膜電池(PEMFC)以其更高的能量密度、較低的運行溫度、啟動時間短等優(yōu)勢,已經(jīng)成為全球燃料電池應(yīng)用與推廣的主流技術(shù)之一。該類型的燃料電池主要依賴一種特殊的聚合物膜,在它表面涂有高分散的催化劑漿料,這種工藝被稱作CCM。PEMFC的催化劑一般使用碳負載貴金屬Pt作為主要成分,這種結(jié)構(gòu)既可以保證催化效率,又可以確保氣體在催化層內(nèi)順利流通。


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應(yīng)用難點

與傳統(tǒng)化工用鉑碳催化劑(鉑擔載量低于5%)不同,用在氫氣燃料電池的鉑碳催化劑, 鉑擔載量一般高達20% 以上, 要求鉑納米顆粒粒徑在3 ~5nm、粒徑分布窄、在炭上分散均勻,不含有害雜質(zhì),這樣催化劑就能具有較好的活性和穩(wěn)定性。但是由于3 ~5nm鉑納米顆粒的表面能非常大,很容易團聚,同時催化劑漿料的性質(zhì)對催化劑層的結(jié)構(gòu)形成有很大影響,因此制備催化劑漿料的分散方法對于生產(chǎn)高性能膜電極組件也非常重要。


解決方案

? 實驗對象

高鉑載量的鉑碳催化劑漿料

? 實驗設(shè)備



? 實驗工藝

高壓低溫分散2遍

? 實驗結(jié)果

對比實驗前后鉑碳催化劑漿料的外觀,可以看出分散后的漿料沉淀大幅減少。

分散前

分散后


通過激光粒度儀檢測分散后的漿料粒徑,粒徑分布在202.3nm-444.4nm之間,平均粒徑為290.5nm。


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