ISSN 1608-4039 (Print)
ISSN 1680-9505 (Online)

Для цитирования:

Корчагин Б. В., Шкерин С. Н., Липилин А. С., Никонов А. В., Хрустов В. Р., Ремпель А. А. Оптимизированные катализаторы для топливного элемента с прямым окислением этанола // Электрохимическая энергетика. 2010. Т. 10, вып. 1. С. 11-18. , EDN: LEZKHB

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Водородная энергетика
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
541.136.88
EDN: 
LEZKHB

Оптимизированные катализаторы для топливного элемента с прямым окислением этанола

Авторы: 
Корчагин Б. В., Энгельсский технологический институт Саратовского государственного технического университета
Шкерин С. Н., Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
Липилин А. С., Институт электрофизики УрО РАН
Никонов А. В., Институт электрофизики УрО РАН
Хрустов В. Р., Институт электрофизики УрО РАН
Ремпель Ал. А., Институт электрофизики УрО РАН
Аннотация: 

Модифицированным полиольным методом синтезирован катализатор электроокисления этанола PtSn (3 : 1, 40% Pt) на пиролитических двуслойных углеродных нанотрубках. Активность синтезированного катализатора в модельных условиях (0.5М H2SO4 + 1М С2Н5ОН) выше аналогичного катализатора, синтезированного на саже ХС 72, и составляет 70 мА/мгкат при E = 0.4 В. Высокотемпературным методом синтезированы толерантные катодные катализаторы на основе платины, модифицированной неметаллами (S, Bi, P), а также катодные катализаторы на основе Pd и Ru, без использования Pt. Показана высокая эффективность таких систем при восстановлении кислорода в присутствии этанола. Наибольшую толерантность к этанолу показали катализаторы PdCo (массовое содержание Pd 20%, Co 6%) и PtBi (9 : 1, 40% Pt). Результаты, полученные в модельных условиях, подтверждены испытаниями катализаторов в составе мембранно-электродных блоков прямых этанольно-кислородных топливных элементов.

Ключевые слова: 
топливные элементы
электроокисление этанола
углеродные нанотрубки
Список источников: 
  1. Antolini E. // J. Power Sources. 2007. Vol. 170. P.1.
  2. Song S. Q., Zhou W. J., Zhou Z. H., Jiang L. H., Sun G. Q., Tsiakaras P., Xin Q. // Hydrogen Energy.2005. Vol. 30. P.995.
  3. Vigier F., Coutanceau C., Hahn F., Belgsir E.M., Lamy C. // J. Electroanal. Chem. 2004. Vol. 563. P.81.
  4. Tsiakaras P.E. // J. Power Sources. 2007. Vol. 171. P.107.
  5. Song S., Tsiakaras P. // Applied Catalysis B: Environmental. 2006. Vol. 63. P.187.
  6. Soehn M., Lebert M., Wirth T., Hofmann S., Nicoloso N. // J. Power Sources. 2008. Vol. 176. P.494.
  7. Wang C.-H., Du H.-Y., Tsai Y.-T., Chen C.-P., Huang C.-J., Chen L.C., Chen K.H., Shih H.-C. // J. Power Sources. 2007. Vol.171. P.55.
  8. Cui Z., Changpeng L., Jianhui L., Wei X. // Electrochim. Acta. 2008. Vol. 53. P.7807.
  9. Liu Z., L. Xing Yi, Bing G., Liang H., Yang Lee J. // J. Power Sources. 2007. Vol. 167. P.272.
  10. Carmo M., Paganin V. A., Rosolen J.M., Gonzalez E.R. // J. Power Sources. 2005. Vol. 142. P.169.
  11. Gao G., Yang G., Xu M., Wang C., Xu C., Li H. // J. Power Sources. 2007. Vol. 173. P.178.
  12. Pang H.L., Lu J.P., Chen J.H., Huang C.T., Liu B., Zhang X.H. // Electrochim. Acta. 2009. Vol. 54. P.2610.
  13. Цивадзе А. Ю., Тарасевич М. Р., Ефремов Б. Н., Капустина Н. А., Мазин П. В. // Доклады академии наук. 2007. Т. 415, № 6.
  14. Kyung-Won Park, Dae-Seob Han, Yung-Eun Sung // J. Power Sources. 2006. Vol. 163. P.82.
  15. Yang H., Coutanceau C., Leger J.-M., Alonso-Vante N., Lamy C. // J. Electroanal. Chem. 2005. Vol. 576. P.305.
  16. Gochi-Ponce Y., Alonso-Nunez G., Alonso-Vante N. // Electrochem. Commun., 2006. Vol. 8 P.1487.
  17. Kuzov A.V., Tarasevich M.R., Korchagin O.V. Anode catalysts for direct ethanol electrooxidation. 5th Baltic Conference on Electrochemistry, 30 April-3 May, Tartu, Estonia.
  18. Богдановская В. А., Тарасевич М. Р., Систер В. Г., Ямчук А. И., Логачева Н. М., Бекетаева Л. А., Рыбалка К. В. // Электрохим. энергетика. 2009. Т. 9, № 1. С. 12–17.
  19. Tarasevich M.R., Chalykh A.E., Bogdanovskaya V.A., Kuznetsova L.N., Kapustina N.A., Efremov B.N., Ehrenburg M.R., Reznikova L.A. // Electrochim. Acta. 2006. Vol. 51. P.4455.
  20. Сафонов В.А., Лапа А. С., Мансуров Г. Н., Петрий О. А. // Электрохимия. 1986. Т. 16, № 3.
  21. Цивадзе А. Ю., Тарасевич М. Р., Богдановская В. А., Кузнецова Л. Н., Капустина Н. А., Модестов А. Д. // Доклады академии наук. 2006. Т. 410, №2. С.1.
  22. Тарасевич М. Р., Кузов А. В., Припадчев Д. А., Баулин В. Е. // Альтернативная энергетика и экология. 2008. T. 10. C.155.
  23. Цивадзе А. Ю., Тарасевич М. Р., Кузов А. В., Романова И. А., Припадчев Д. А. // Доклады академии наук. 2008. Т. 421, № 1. С. 1–4.
  24. Handbook of Fuell Cell. Fundamentals technology and applications / W. Vielstich, A. Lamm, H.A. Gasteiger, John Willey and Sons, Chichester, England, 2003, Vol. 2, P. 603.
Поступила в редакцию: 
16.09.2009
Принята к публикации: 
16.09.2009
Опубликована: 
22.03.2010