奈米碳管為載體之直接甲醇燃料電池陽極觸媒之電化學沉積最佳化研究

Optimization of the preparation of Anodic catalyst on CNTs for Direct Methanol Fuel Cell

曾俊融(Jiuan-Rong Tseng)

指導教授 ： 蔡春鴻 ； 葉宗洸

國立清華大學/原子科學院/工程與系統科學系/碩士(2009年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2009.00004

摘要

本研究將奈米碳管直接成長於碳布來支撐鉑釕二元合金以做為直接甲醇燃料電池陽極觸媒電極。利用電化學電鍍的方式，將鉑釕二元合金觸媒沈積於奈米碳管表面上。本研究嘗試將試片面積放大為2×2cm2，改變鉑與釕的原子比例，期許可以得到最佳之甲醇氧化效果與CO毒化抑制效果。
製備完成之陽極觸媒電極藉由循環伏安法(Cyclic Voltammetry,CV)及TEM, SEM, ICP-MS,進行電化學及物理特性之分析，深入探討上述製程參數對鉑釕觸媒的擔載量和半電池電化學性質的影響。研究結果發現，固定觸媒前驅物鉑的濃度，改變釕的濃度，當濃度達到一定程度時，可以達到最佳的甲醇氧化效能，並且也有不錯的CO毒化抑制效果。由TEM的分析可以發現本研究所製備之觸媒，其粒徑平均約為5 nm，並且均勻分佈於奈米碳管表面。ICP-MS結果顯示在最佳製程參數下，鉑金屬觸媒於奈米碳管上擔載量為0.9mg/cm2。以此條件製備的電極製作MEA，改變熱壓參數並以田口法製得L9表進行電池組裝，在我們的電池條件下，溫度的影響最為關鍵，且各變因皆為相關相依。我們製程最佳的全電池測試(600C)最高的功率密度約為37mW/cm2。

關鍵字

奈米碳管 ； 直接甲醇燃料電池 ； 電化學沉積

參考文獻

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