Catalyseurs à base de fer pour la réduction de l'oxygène en pile à combustible à membrane électrolyte polymère

催化剂 à 氧气还原基础 à 可燃 à 膜 电解质聚合物

• 批准号: 419635-2011
• 负责人: Dodelet, JeanPol
• 金额: $ 13.85万
• 依托单位: Institut national de la recherche scientifique
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Idea to Innovation
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2011-01-01 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=495417
• 关键词: Catalyseurs; base; de; fer; pour

Une pile à combustible à électrolyte polymère est un générateur électrochimique propre et efficace de puissance électrique. En pile à combustible, il est indispensable d'utiliser des catalyseurs afin d'accélérer la vitesse des réactions électrochimiques aux électrodes. Jusqu'à présent, tous les prototypes de piles à combustible ont utilisé des catalyseurs à base de platine. Cependant, dans le contexte d'une économie forte, le platine ne sera jamais bon marché, ce qui compromettre le déploiement à grande échelle de ces sources de puissance électrique. Dans une pile à combustible, on retrouve jusqu'à dix fois plus de platine à la cathode qu'à l'anode. La cathode est l'électrode qui réduit l'oxygène de l'air en eau. Notre groupe a démontré qu'il était possible de réduire l'oxygène en pile en utilisant à la cathode un catalyseur très actif à base de fer (Fe/N/C), obtenu par pyrolyse, et qui déploie par élément de pile à 0.6V une puissance comparable à celle du platine. Après avoir résolu le problème de l'activité et celui de la puissance des catalyseurs non nobles, il ne nous reste plus qu'à résoudre le dernier problème concernant ces catalyseurs : leur manque de stabilité à long terme. C'est le problème qui fait l'objet de la présente demande I2I dans laquelle nous voulons analyser par spectroscopie Mossbauer une série de catalyseurs de type Fe/N/C obtenus par divers procédés de synthèse et déterminer quelles sont les espèces de fer que l'on y retrouve. Les mêmes catalyseurs étant aussi caractérisés en pile pour leur stabilité et leur activité, notre stratégie est d'établir une corrélation entre les espèces de fer détectées en Mossbauer et le caractère plus ou moins stable du catalyseur afin de déterminer quelles sont les sites catalytiques les plus stables et les plus actifs. Il sera aisé ensuite d'obtenir un catalyseur stable et actif en augmentant le nombre de sites. Ce projet I2I 2b est effectué en collaboration avec l'entreprise Canetique Electrocatalysis Inc.

一个可燃的聚合电解质堆是一个具有良好性能和效率的电化学发电机。在可燃堆中，催化剂的使用对于加速电极的电化学反应是必不可少的。就目前而言，图斯的可燃堆原型使用铂基催化剂。然而，在一个强大的经济背景下，铂从来没有真正被市场所接受，因为它影响了这些电力来源的可持续发展。在一个可燃堆中，在阴极加上铂作为阳极。阴极就是把氧气输送到水里的电极。Notre groupe a démontré qu'il était possible de réduire l'oxygène en pile en utilisant à la cathode un catalyseur très activf à base de fer（Fe/N/C），obtenu pyryze，et qui deploie pélément de pile à 0.6V une puissance comparable à策勒du platine.在解决了非贵金属催化剂的活性问题和能力问题之后，我们还需要解决与催化剂有关的最后问题：长期稳定性问题，即泰尔梅。这是一个问题，它使I2 I在我们的荧光分析仪中产生一个物体，用穆斯堡尔谱学的一系列Fe/N/C型催化剂，通过各种方法获得，并确定它的发射和回收的可能性。在反应堆中催化剂的稳定性和活化性同时存在的情况下，我们的策略是建立穆斯堡尔谱和穆斯堡尔谱探测的可能性与催化剂的稳定性之间的相互关系，以确定催化剂的稳定性和活化性。该系列催化剂具有稳定性和活性，并可增加站点名称。该项目I2 I 2b是与Canetique Electrocatalysis Inc.公司合作完成的。