正交设计法优化PEMFC催化层的最佳配比

电化学（中英文） ›› 2003, Vol. 9 ›› Issue (4): 433-438.

正交设计法优化PEMFC催化层的最佳配比

王明华,朱新坚,曹广益,隋升,余晴春,胡鸣若,范征宇

上海交通大学燃料电池研究所,上海交通大学燃料电池研究所,上海交通大学燃料电池研究所,上海交通大学燃料电池研究所,上海交通大学燃料电池研究所,上海交通大学燃料电池研究所,上海交通大学燃料电池研究所上海200030 ,上海200030 ,上海200030 ,上海200030 ,上海200030 ,上海200030 ,上海200030

收稿日期:2003-11-28 修回日期:2003-11-28 出版日期:2003-11-28 发布日期:2003-11-28

Optimizing Catalyst Layer Composition of PEMFC by Orthogonal Method

WANG Ming_hua,ZHU Xin_jian,CAO Guang_yi,SUI Sheng,YU Qing_chun,HU Ming_ruo,FAN Zheng_yu

(Institute of Fuel Cell,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200030,China)

Received:2003-11-28 Revised:2003-11-28 Published:2003-11-28 Online:2003-11-28

摘要/Abstract

摘要： 　利用正交实验设计法优选PEMFC电极催化层制备的最佳条件.实验证实亲水电极(催化层中不含PTFE)性能优于疏水电极.在该工艺条件下,当Nafion的含量为1.4mg·cm-2,Pt含量为0.4mg·cm-2时,以常压的H2和空气分别作为燃料气和氧化剂,电池的最高功率可达到0.37W·cm-2.研究表明,提高Pt/C中的Pt含量将是提高催化剂性能的有效途径.

关键词: 正交设计法, PEMFC, 最优工艺条件, 电极, 催化层

Abstract: The optimal composition of catalyst layer in a PEMFC electrode was studied through orthogonal method. It was showed that the performance of hydrophilic electrodes, in which there is no PTFE in the catalyst layer, were more favorable than that of hydrophobic electrodes. According to this condition, the power density of PEMFC attained 0.37 w·cm-2 when the Nafion loading was 1.4 mg·cm-2, and the Pt loading was 0.4 mg·cm-2 in the catalyst layer, using H2 as fuel and air as oxidant both at atmospheric pressure. Additionally, the results showed that increasing Pt loading in Pt/C catalyst was a reasonable way to improve PEMFC performance.

中图分类号:

TM911

王明华, 朱新坚, 曹广益, 隋升, 余晴春, 胡鸣若, 范征宇. 正交设计法优化PEMFC催化层的最佳配比[J]. 电化学（中英文）, 2003, 9(4): 433-438.

WANG Ming_hua, ZHU Xin_jian, CAO Guang_yi, SUI Sheng, YU Qing_chun, HU Ming_ruo, FAN Zheng_yu. Optimizing Catalyst Layer Composition of PEMFC by Orthogonal Method[J]. Journal of Electrochemistry, 2003, 9(4): 433-438.

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