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燃料电池催化剂类型

时间:2024-11-20     【原创】

  什么是催化剂?‌


  氢燃料电池催化剂的主要作用是促使氢气氧化反应和氧气还原反应的发生,从而产生电能。在燃料电池的电化学反应中,主要涉及两个反应,分别是阳极的氢氧化(HOR)和阴极的氧还原(ORR)。阳极的电化学反应过程很快,阴极的反应过程缓慢,为提高燃料电池的整体反应效率,需要用到催化剂来提高阴极的反应速率。

       纳米非铂催化剂.png

  燃料电池催化剂类型


  目前氢燃料电池的催化剂主要分为以下三个大类:


  1.铂(Pt)催化剂铂(Pt)具有良好的分子吸附、离解特性,因此铂催化剂成为最理想、也是当前唯一商业化的催化剂材料。


  2.低铂催化剂通过在铂催化剂中添加其他元素或化合物制成,旨在降低铂的使用量,同时提高催化剂的活性、稳定性和耐久性。


  3.非铂基催化剂主要包括钯基催化剂、非贵金属催化剂和非金属催化剂。非贵金属催化剂包括铁、钴、镍等,非金属催化剂中最常见的是碳基催化剂,如碳纳米管、碳纤维、石墨烯等。


  催化剂分散设备


  理想的催化剂分散状态是粒径小且分布窄的团聚体,这样有助于尽可能多地暴露催化剂,提升催化剂的利用率,同时也有助于形成良好的导电网络。本公司主要生产超声波喷涂仪。


  超声分散用超声分散来制作燃料电池催化剂浆料时,通常先将催化剂用少量水浸湿,再加入乙醇等低级醇的醇水混合溶剂,然后再加入指定配比的离子树脂分散液,最后开启超声波设备进行分散。但超声过程中产生的高速射流在分散催化剂颗粒的同时也可能导致催化剂颗粒从载体上的脱落和二次团聚,还可能促进催化剂颗粒的溶解和再沉积。


  可以看出,未来的新能源汽车格局是多元化的,除了纯电动汽车之外,还有搭载氢能源燃料电池的汽车。根据动力源的特性,可以为不同的车型提供能量,而未来的发展方向也一定是互补的。


  对于氢能源汽车来说,成本的关键在于氢燃料电池,而氢燃料电池的关键则在催化剂。催化剂所产生的效率和成本能让氢燃料电池变得更加多样,电池的多样性将会催生氢能源汽车在不同领域持续长效的发展。


  未来车企下苦功的关键技术核心就是电池技术,谁掌握了关键性的电池技术,谁就能在市场当中形成比较优势,甚至抢先一步占领市场。


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