Для цитирования:
Кулешов Н. В., Григорьев С. А. Влияние состава каталитической композиции и топлива на характеристики анодного процесса в топливных элементах с твердополимерным электролитом // Электрохимическая энергетика. 2008. Т. 8, вып. 1. С. 33-39. DOI: 10.18500/1608-4039-2008-8-1-33-39, EDN: JVPALX
Влияние состава каталитической композиции и топлива на характеристики анодного процесса в топливных элементах с твердополимерным электролитом
Изучено влияние предварительной обработки углеродного материала – температурного и газового режима, массового содержания гидрофобизатора – на активность платинового катализатора, синтезированного на дисперсном углеродном носителе. Показано, что характеристики анодного процесса зависят от количества твердополимерного электролита в каталитической композиции. Оптимальное содержание ионообменного полимера при различной степени гидрофобизации углеродного носителя, используемого для синтеза платинового катализатора, неодинаково. При использовании платинового катализатора, синтезированного на углеродном носителе с добавкой гидрофобизатора (фторопласта) в количестве 10 мас.%, максимум плотности тока при работе топливного элемента на чистом кислороде соответствует содержанию полимера в слое 15–20 мас.% от массы катализатора на носителе, при работе на воздухе – 10–15 мас.%. Примесь углекислого газа в анодном топливе приводит к снижению плотности тока на выходе из топливного элемента не только за счет уменьшения парциального давления водорода. Причиной ухудшения параметров анодного процесса в этом случае может быть также частичное отравление платины СО, образующемся при восстановлении CO2.
1. Joensen F., Rostrup-Nielsen J. R. // J. Power Sources. 2002. V. 105. P. 195.
2. Stonehart P., Ross P. N. // Catal. Rev. Sci. Eng. 1975. V. 12, № (1).
3. Ralph T. R., Hogarth M. P., Thompsett D., Gascoyne J. M. // Fuell Cell Seminar Extended Abstr. San Diego, CA, 1994. P. 199.
4. Ralph T. R., Hogarth M. P. // Platinum Metals Rev. 2002. V. 46, № (3). P. 117.
5. Cmara G. F., Ticianelli E. A. Makerjee S., Lee S. L., McBreen J. // J. Electrochem. Soc. 2002. V. 149. P. A 748.
6. Тарасевич М. Р., Богдановская В. А., Графов Б. М., Загудаева Н. М., Рыбалка К. В., Капустин А. В., Колбановский Ю. А. // Электрохимия. 2005. Т. 41, № 7. С. 840.
7. Бурштейн Р. Х., Тарасевич М. Р., Загудаева Н. М., Вилинская В. С. // Электрохимия. 1974. Т. 10. С. 1094.
8. Kinoshita K. // Carbon. Electrochemical and Physicochemical Properties. N. Y.: Wiley, 1988. V. 1. P. 86.
9. Коровин Н. В. Топливные элементы и электрохимические энергоустановки. М.: Изд-во Моск. энерг. ин-та, 2005.
10. Jensen J. O., Li Q., He r // Hydrogen Power Theoretical and Engineering Solutions / Eds. M. Marini, G. Spazzafumo. Padova: Servizi Grafici Editoriali snc., 2003. P. 675.
11. Cameron D. S. // Platinum Metals Rev. 2004. V. 48, № (1). P. 32.