預混合控制觸媒團聚,電化學表面積達64.42 m²/g-Pt

 

刊登日期:2026/10/29
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金澤大學與東京大學、堀場製作所共同研究發現,固體高分子型燃料電池( PEFC )觸媒墨水在添加離子聚合物前,白金/碳觸媒(Pt/C)的初始團聚狀態,會影響後續分散效果及白金的電化學利用性。PEFC觸媒層由Pt/C觸媒、傳導質子的離子聚合物及溶劑混合形成觸媒墨水,再經塗佈與乾燥製成。研究團隊依預混合時間設定「未預混合」、「短時間預混合」及「長時間預混合」三組實驗,再加入離子聚合物與乙醇製備觸媒墨水,評估不同混合時間下的粒徑分布、流變特性、SEM-EDX分析及電化學表面積(ECSA)。
 
結果顯示,未預混合組的初始狀態存在較大的團聚體,隨著後續混合時間延長,團聚體逐漸縮小,分布趨於均勻,ECSA也隨之增加。短時間預混合則有助於形成較小且均勻的團聚結構,當後續混合1小時,ECSA達最高值64.42 m²/g-Pt。相較之下,長時間預混合反而造成再團聚,即使後續混合3小時,仍殘留較大的團聚結構,限制白金觸媒表面的利用。
 
此成果有助於燃料電池觸媒墨水的製程最佳化,也可應用於三方共同開發的「混合分散ROPES」自動化探索系統。未來結合粒徑分布與流變特性等量測數據,有助提升混合條件的自動化探索能力,進一步提高燃料電池觸媒層的製程開發效率。

資料來源: https://monoist.itmedia.co.jp/mn/articles/2609/30/news022.html
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