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第 35 卷第 8 期                             精   细   化   工                                  Vol.35, No.8
             201 8 年 8 月                             FINE CHEMICALS                                 Aug.  2018


              综论
                            碱性燃料电池阳极催化剂的研究进展



                                                                              2
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                             赵世怀      1,2 ,张翠翠 ,杨紫博 ,张旭平 ,陶   超
                 (1.  天津工业大学  分离膜与膜过程国家重点实验室,天津  300387;2.  天津工业大学  环境与化学工程
                 学院,天津  300387)
                 摘要:碱性燃料电池性能较稳定,催化剂的选择不受贵金属的限制。其中,阳极催化剂对加速燃料的氧化反应
                 速率、碱性燃料电池的能效、稳定性和成本都有很大的影响。该文从碱性燃料电池阳极催化剂种类、载体和制
                 备方法等方面对近年来阳极催化剂的研究现状进行了分析。分析结果表明,掺杂不同金属的合金催化剂有效提
                 高了催化剂的电催化活性;催化剂载体种类、负载量和分散度的不同影响催化剂的稳定性;金属氧化物的加入
                 可以同时提高催化剂的电催化活性和稳定性;催化剂制备方法的改进可以提高催化剂电化学比表面积,改变元
                 素的分布。
                 关键词:碱性燃料电池;阳极催化剂;载体;合金材料;纳米材料
                 中图分类号:TQ426.6; TM911.48      文献标识码:A     文章编号:1003-5214 (2018) 08-1261-06


                           Research Progress of Alkaline Fuel Cell Anode Catalysts


                                     1,2
                                                       2
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                       ZHAO Shi-huai , ZHANG Cui-cui , YANG Zi-bo , ZHANG Xu-ping , TAO Chao
                 (1. Key Laboratory of Separation Membrane and Membrane Process, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387,
                 China; 2. School of Environment and Chemical Engineering, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China)
                 Abstract: Alkaline fuel cell is concerned due to its stable performance and no limit of catalyst choice (not
                 only precious  metals). The choice  of anode catalysts has great influence on the  oxidation rate  of fuel,
                 efficiency, stability and cost of alkaline fuel cell. In this paper, the research status of anode catalysts in
                 recent years were analyzed, including catalyst type, carrier type, preparation methods and so on. It is found
                 that different metal doping can effectively enhance the electrocatalytic activity of alloy catalyst. The type of
                 catalyst carrier, the loading amount and the dispersion degree have great influence on the catalyst stability.
                 The addition of metal oxide is able to simultaneously improve the electrocatalytic activity and stability of
                 catalyst. The improvement of catalyst preparation method can increase the electrochemical specific surface
                 area of catalyst and change the distribution of elements.
                 Key words: alkaline fuel cells; anode catalysts; carrier; alloy materials; nano materials
                 Foundation items:  Key Project of Tianjin Natural Science Foundation (12JCZDJC28400); Science and
                 Technology Plans  of Tianjin (15PTSYJC00230); Tianjin Science and  Technology Commissioner  Project
                 (16JCTPJC47600); National Natural Science Foundation of China (21476172,21206124)


                 随着人们对能源需求的日益增长,化石燃料大                          受到人们的青睐,燃料电池有望解决当前面临的能
            量消耗,能源危机和环境问题已成为当今世界关注                             源紧缺与环境污染问题。燃料电池中的电催化作用
            的两大焦点。燃料电池能够将燃料的化学能高效转                             是用来加速燃料电池化学反应中电荷转移的一种作
            化成电能,因其具有能量转化效率高、燃料(包括                             用,一般发生在电极与电解质的分界面上。催化剂
            氢气、一氧化碳和碳氢化合物如小分子醇类等)来                             是一类可产生电催化作用的物质。酸性燃料电池的
            源丰富、储运方便、环境友好和成本低廉等优点而                             酸性电解质在很大程度上限制了催化剂的选择,只

                 收稿日期:2017-08-02;  定用日期:2017-12-01; DOI: 10.13550/j.jxhg.20170627
                 基金项目:天津市自然科学基金重点项目(12JCZDJC28400);天津市科技计划项目(15PTSYJC00230);天津市科技特派员项目
                 (16JCTPJC47600);国家自然科学基金(21476172,21206124)
                 作者简介:赵世怀(1973—),男,博士,副教授,电话:022-83955862,E-mail:zhaoshihuai@tjpu.edu.cn。
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