可將固體高分子型燃料電池之觸媒活性提升2倍以上之新手法

 

刊登日期:2022/5/7
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日本量子科學技術研究開發機構(QST)發表與東京大學、日本原子力研究開發機構(JAEA)開發了一項可將燃料電池車(FCV)動力來源之固體高分子型燃料電池(PEFC)的觸媒性能予以提升2倍之新手法。由於解明了性能提升的機制,將可望有助於降低PEFC的成本。

在既有研究中,認為可以透過在白金(Pt)微粒子與碳材料界面處發現的白金與碳的相互作用進行白金微粒子的電子構造操作以實現高氧化還原活性與高耐久性之白金觸媒的開發。因此研究團隊提出了一項觸媒製作新方法,利用氬(Ar)的離子束將缺陷構造導入於碳材料中,使其在表面形成約5nm的白金微粒子。

實驗結果顯示,相較於未導入缺陷的情況,新材料實現了2倍以上的優異氧化還原反應活性,且經過同步輻射實驗和理論計算,證明高活性化的機制在於隨著從白金微粒子往碳材料的電荷移動,界面相互作用的強化進而抑制了白金的氧化。此外,利用離子束導入缺陷構造以強化界面相互作用的方式不僅提高了氧化還原反應活性,並且帶來了抑制白金微粒子劣化的效果。

基於此次的研究成果,研究團隊已著手展開耐久性相關研究,期進一步提升觸媒性能,並計畫未來達到氧化還原反應活性與耐久性合計提升10倍性能之目標。

 


資料來源: https://news.mynavi.jp/techplus/article/20220401-2309868/
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