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质子交换膜燃料电池研发又获突破
2004年50期 发行日期:2005-09-05
质子交换膜燃料电池研发又获突破
    长春应化所承担的“质子交换膜燃料电池用低铂抗CO中毒催化剂
的研究”课题,通过专家鉴定。该所制备出了多种低铂用量,能够有
效抗CO中毒的质子交换膜燃料电池用催化剂,其性能优越,达国际先
进水平。
    质子交换膜燃料电池以结构简单、效率高、启动快、寿命长等优
点,成为适应性最广的燃料电池类型,并迅速在交通、电子、航空、
国防多个领域作为动力电源、应急电源和基地电池,得到了广泛的应
用。催化剂是燃料电池的关键材料之一,其与成本、性能关系密切。
由于催化剂是采用铂、钌等贵金属制得的,从而燃料电池中贵金属铂
的使用量较大,生产成本较高,同时催化剂本身还易受CO的毒化作用,
严重影响了高品质、低成本燃料电池的研发和应用,已成为各国在燃
料电池领域竞相解决的热点课题之一。
    长春应化所创新性地发展了预沉积法、固相反应法、离子液体法、
改进的有机溶胶法、羰基化合物法等催化剂制备方法和技术,解决了
碳载铂催化剂聚集、比表面积小和催化活性低等技术难题,成功开发
制备出可供多种质子膜燃料电池使用、适合批量生产的高活性纳米催
化剂。与国际上商品E-Tek催化剂相比,分析测试结果表明,该催化
剂中铂的结晶度较低,用量少,粒子平均粒径在3±0.5nm,颗粒分散
均匀,能够有效降低铂用量和提高抗CO中毒能力。采用该催化剂组装
的燃料电池的性能比采用商品E-Tek催化剂组装的电池高出近20%,
这表明该催化剂具有高比表面积和高催化性能,并已超过国际上同类
商品催化剂的性能。
    该所利用此高活性纳米催化剂,已组装出直接甲醇燃料电池堆,
电池性能达到国际先进水平,并应用到国家“863”能源领域示范项目
中,取得了突破性进展,已装配出直接甲醇燃料电池驱动的电动自行
车。
    另据介绍,目前该项目已获得1项美国发明专利和2项中国发明
专利,另有11项国际和国内专利正在申请中。(陈)
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