聚吡咯在质子交换膜燃料电池中应用.pdfVIP

化 工 进 展 ·3230 · CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2014 年第 33 卷第 12 期 进展与述评 聚吡咯在质子交换膜燃料电池中的应用 1，2 1，2 1，2 1，2 1，2 杨美妮 ，林瑞 ，张路 ，范仁杰 ，马建新 1 2 （同济大学新能源汽车工程中心，上海 201804 ； 同济大学汽车学院，上海 201804 ） 摘要：聚吡咯（polypyrrole ，PPy ）具有长链状共轭结构及多孔的载体形貌，且显示出高电导率、良好稳定性和 无毒等优点，但PPy 结构疏松且热稳定性和导电性不如碳材料。本文简述了PPy 修饰载体后能为催化反应提供 高效的电子和质子传导网络，并能通过改善载体表面形态更好地分散Pt ，提高Pt 的利用率。此外，本文还概述 了聚吡咯类过渡金属复合催化剂在质子交换膜燃料电池（PEMFC ）中表现出良好的氧还原反应（ORR ）性能， 且可通过优化合成条件、改变各成分的质量比、热处理或掺杂等方法提高此类非铂催化剂的性能。最后提出可 利用M-PPy-C 和Pt 的协同效应，制备高活性和耐久性良好的Pt/M-PPy-C 催化剂。 关键词：燃料电池；载体；聚吡咯；导电性；氧还原反应 中图分类号：O 643；O 646 文献标志码：A 文章编号：1000 –6613 （2014 ）12 –3230 –09 DOI ：10.3969/j.issn.1000-6613.2014.12.017 Applications of polypyrrole in proton exchange membrane fuel cells 1，2 1，2 1，2 1 ，2 1，2 YANG Meini ，LIN Rui ，ZHANG Lu ，FAN Renjie ，MA Jianxin 1 2 （Clean Energy Automotive Engineering Center ，Tongji University ，Shanghai 201804，China; School of Automotive Studies，Tongji University，Shanghai 201804，China ） Abstract：With a long chain conjugated structure and morphology of porous carrier ，polypyrrole （PPy) shows advantages of high conductivity ，long stability and non-toxicity. But PPy has loose structure and its thermal stability and electrical conductivity are not as good as carbon. PPy as a component of Pt catalyst support for PEMFC is favorable for setting up an effective conducting network for electron and proton transportation and