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炭素技术2024年第02期:基于联苯碳烯纳米管的质子交换膜燃料电池阴极电极材料的设计与优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:朱性林;冯振;苏光;吴梦洁;冀盛亚;

单位:河南工学院材料科学与工程学院;河南师范大学化学化工学院;

摘要:围绕质子交换膜燃料电池阴极催化剂的模型构建、联苯碳烯纳米管的直径选择及数据计算分析,寻找综合催化活性优异的联苯碳烯纳米管,从不同直径的联苯碳烯纳米管的选择到能量的计算和分析,以及各种模型对含氧物种的吸附性能等方面进行了研究。结果表明,纳米管直径是影响联苯碳烯纳米管质子交换膜阴极电极材料催化性能的一个非常重要因素;随着联苯碳烯纳米管直径的增加,联苯碳烯纳米管的过电位先降低后升高,而工作电位则相应地先升高再降低,其中BPNT(4,0)为变化拐点;BPNT(4,0)的过电位最小为0.51 V,工作电位最高为0.72 V,其催化活性较好。研究结果为非金属碳基氧还原催化材料的设计提供重要参考。

关键词:质子交换膜燃料电池;联苯碳烯纳米管;氧还原特性

基金资助:河南省高等学校重点科研项目(24B140002); 河南省青年自然科学基金(232300420365); 新乡市科技攻关计划项目(GG2021019)