研究人员探讨铂催化剂的降解模式 以减少浪费

燃料电池通常使用氢气来发电，氢气是一种“清洁”的燃料，燃烧时只会产生水。铂是这一过程中的关键催化剂。然而，在燃料电池中，铂会不均匀地降解。在更换废弃燃料电池时，仍可使用的铂可能会被扔掉。据国外媒体报道，为了提高燃料电池的耐用性并减少浪费，研究人员讨论了铂不均匀降解的原因，包括燃料电池内部的湿度和气体环境(空气和氮气)以及燃料电池流动通道的几何形状。

(来源:美国能源部)

对于汽车应用，聚合物电解质燃料电池(PEFCs)是一种有吸引力的选择，因为其结构紧凑，可以根据需要快速增加功率输出。同时，这种电池成本更低，耐用性更高，具有很好的应用前景。在轻型汽车中，铂等贵金属催化剂约占PEFCs成本的三分之一。在这项研究中，研究人员讨论了PEFCs中铂催化剂的降解模式。所得结果有助于开发简单有效的策略，减少昂贵催化剂材料的浪费。

由加州大学欧文分校和博世领导的团队研究了已经通过加速应力测试的商用催化剂涂层膜。研究人员在潮湿和干燥条件下，以及空气和氮气环境下进行了测试。样品分析涉及许多方法，包括扫描电子显微镜和几种X射线光谱技术。在美国能源部科学用户设施办公室的高级光源(ALS)中，研究人员使用X射线衍射来绘制老化的铂纳米颗粒的大小(颗粒越大，降解越严重)。此外，X射线计算机断层扫描用于成像老化的催化剂层。

结果表明，铂在流场出口附近以及氮气环境和高湿度下老化较快。在引导氢气通过催化剂层的迷宫式通道之间的位置，老化速度也更快。然而，当流场尺寸较窄时，这种效应不存在。

本研究的结论是，增加逆流通道将有助于降低进出口的可变性。在较高的温度下运行将有助于降低相对湿度。

对于化石燃料汽车来说，使用PEFC的汽车是一个极好的零排放的选择。这项研究的结果有助于开发直接的系统级策略，以提高耐久性和降低成本，并为这种技术找到更低成本的替代催化剂材料。

1燃料电池通常使用氢气发电，氢气是一种“清洁”的燃料，燃烧时只产生水。铂是这一过程中的关键催化剂。然而，在燃料电池中，铂会不均匀地降解。在更换废弃燃料电池时，仍可使用的铂可能会被扔掉。据国外媒体报道，为了提高燃料电池的耐用性并减少浪费，研究人员讨论了铂不均匀降解的原因，包括燃料电池内部的湿度和气体环境(空气和氮气)以及燃料电池流动通道的几何形状。

(来源:美国能源部)

对于汽车应用，聚合物电解质燃料电池(PEFCs)是一种有吸引力的选择，因为其结构紧凑，可以根据需要快速增加功率输出。同时，这种电池成本更低，耐用性更高，具有很好的应用前景。在轻型汽车中，铂等贵金属催化剂约占PEFCs成本的三分之一。在这项研究中，研究人员讨论了PEFCs中铂催化剂的降解模式。所得结果有助于开发简单有效的策略，减少昂贵催化剂材料的浪费。

由加州大学欧文分校和博世领导的团队研究了已经通过加速应力测试的商用催化剂涂层膜。研究人员在潮湿和干燥条件下，以及空气和氮气环境下进行了测试。样品分析涉及许多方法，包括扫描电子显微镜和几种X射线光谱技术。在美国能源部科学用户设施办公室的高级光源(ALS)中，研究人员使用X射线衍射来绘制……老化的铂纳米颗粒的尺寸(颗粒越大，降解越严重)。此外，X射线计算机断层扫描用于成像老化的催化剂层。

结果表明，铂在流场出口附近以及氮气环境和高湿度下老化较快。在引导氢气通过催化剂层的迷宫式通道之间的位置，老化速度也更快。然而，当流场尺寸较窄时，这种效应不存在。

本研究的结论是，增加逆流通道将有助于降低进出口的可变性。在较高的温度下运行将有助于降低相对湿度。

对于化石燃料汽车来说，使用PEFC的汽车是一个极好的零排放的选择。这项研究的结果有助于开发直接的系统级策略，以提高耐久性和降低成本，并为这种技术找到更低成本的替代催化剂材料。

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