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阴离子交换膜燃料电池Co/N/C催化剂层传质研究( Mass Transfer in Co/N/C Catalyst Layer for Anion Exchange Membrane Fuel Cell )
W Zhu Y Pei Y Liu J Zhang MD Guiver non-noble metal catalyst gradient pore structure oxygen reduction reaction mass transfer Co/N/C catalyst layer
开发高效的非贵金属燃料电池阴极催化剂是降低成本的迫切要求。尽管非贵金属材料的本征活性得到了很大的提高，但燃料电池的性能也是由催化剂层(CL)内的Mastransfer决定的，特别是在高电流密度下。电化学阻抗谱(EIS)结合旋转圆盘电极(RDE)分析是定量分析结构性质对CL性能影响的有力工具。本文基于沸石咪唑骨架(ZIF)衍生催化剂的可控合成，构建了具有梯度孔结构的Co/N/C CLs。通过电化学阻抗谱在不同区域（动力学和混合扩散）综合研究了碳载体、活性中心和催化剂负载量对反应的影响。结果表明，高的微孔/介孔率有利于提高活性中心的密度，同时也有利于提高传质效率。通过调整ZIF催化剂的孔结构和化学组成,Co/N/C CL具有较低的传质阻力（0.75V时为95.5欧姆）。这一工作证明了燃料电池CL内部质量传递的重要性，而不仅仅是追求高活性。
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