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Precise design of a three-interface catalyst layer by quantum beam technology for polymer electrolyte membrane fuel cells

利用量子束技术精确设计聚合物电解质膜燃料电池三界面催化剂层

基本信息

批准号：
20612012
负责人：
CHEN Jinhua
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

Under high-energy irradiation, the metal ions in aqueous solution were reduced to metal particles due to the high reduction ability of the generated hydrated electron and proton radicals from water. Furthermore, by addition of small amount of isopropanol to trap the hydroxyl peroxide radicals, the reduction ability of the metal ions could be largely enhanced. In this work, a mixture of platinic complexes, polymer electrolyte solution, carbon supports and isopropanol was irradiated by gamma rays, resulting in an ink-like mixture containing the reduced Pt particles loaded on the carbon supports. A simple method was established by coating the ink-like mixture onto a gas diffusion layer. In addition, by addition of carbon nanotube as part of the carbon supports, the catalyst ability was further enhanced, and a high maximum energy density of 0.6 W/cm^2 was reached with an ultra-low platinum loading of about 0.1 mg/cm^2.

在高能辐照下，水溶液中的金属离子被还原成金属颗粒，这是由于水产生的水合电子和质子自由基的高还原能力。此外，通过加入少量异丙醇来捕获过氧化氢自由基，可以大大提高金属离子的还原能力。在这项工作中，铂络合物，聚合物电解质溶液，碳载体和异丙醇的混合物被γ射线照射，产生含有负载在碳载体上的还原的Pt颗粒的墨状混合物。通过将油墨状混合物涂覆到气体扩散层上，建立了一种简单的方法。此外，通过添加碳纳米管作为碳载体的一部分，催化剂能力进一步增强，并且在约0.1 mg/cm^2的超低铂负载量下达到0.6 W/cm^2的高最大能量密度。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

高分子形燃料電池用電極の製造方法及び、その製造方法で作られた高分子形燃料電池用電極

聚合物燃料电池用电极的制造方法以及由该制造方法制成的聚合物燃料电池用电极

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

放射線還元による燃料電池用触媒の合成

辐射还原合成燃料电池催化剂

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
H.Shishido;K.Hashimoto;T.Shibauchi;T.Sasaki;H.Oizumi;N.Kobayashi;T.Takamasu;K.Takehana;Y.Imanaka;T.D.Matsuda;Y.Haga;Y.Onuki;Y.Matsud;浅野雅春・陳進華・前川康成
通讯作者：
浅野雅春・陳進華・前川康成

放射線還元による超低白金担持触媒の作製とその燃料電池性能

辐射还原法制备超低铂负载催化剂及其燃料电池性能