貴金屬催化劑的老化對(duì)電池的影響

　　為延緩低溫燃料電池貴金屬催化劑的老化并延長(zhǎng)其使用壽命，一方面，在催化劑制備過程中可通過對(duì)載體的選擇及改性等手段來增強(qiáng)催化劑金屬與載體之間的相互作用；另一方面，使用電池過程中要盡量避免電極暴露在高溫或高電位下，減少操作條件的波動(dòng)，并定期對(duì)電極進(jìn)行必要的恢復(fù)處理．隨著新的催化劑制備技術(shù)的開發(fā)、新型載體的使用以及電池維護(hù)技術(shù)的日益完善，貴金屬催化劑的使用壽命定會(huì)大大延長(zhǎng)．

    貴金屬催化劑的老化是低溫燃料電池性能衰減的一個(gè)重要原因．貴金屬催化劑老化主要體現(xiàn)在催化劑粒徑的增長(zhǎng)、金屬氧化態(tài)的改變、組分的遷移和流失以及碳載體的腐蝕四個(gè)方面．溫度升高、電位增大以及放電條件劇烈波動(dòng)都會(huì)加速催化劑老化．溫度升高可以促進(jìn)粒子的熱運(yùn)動(dòng)，使催化劑顆粒的聚集速率加快．電位對(duì)催化劑老化的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（１）隨著電位的升高，貴金屬催化劑金屬粒子的溶解速率加快；（２）高電位下，碳載體腐蝕嚴(yán)重，金屬粒子的聚集加劇．電池運(yùn)行條件的劇烈波動(dòng)會(huì)造成電池內(nèi)部反應(yīng)物分布不均，導(dǎo)致局部溫度和電位過高，加快催化劑老化．ＰＥＦＣ和ＤＭＦＣ性能的衰減特點(diǎn)有所不同：ＰＥＦＣ的陰、陽(yáng)極催化劑多為擔(dān)載或非擔(dān)載型的Ｐｔ催化劑，長(zhǎng)期放電后，陰、陽(yáng)極催化劑都發(fā)生顆粒聚集，但由于陰極電位遠(yuǎn)高于陽(yáng)極，陰極催化劑的溶解　沉積現(xiàn)象更為嚴(yán)重．ＤＭ?。疲玫年?yáng)極一般采用ＰｔＲｕ催化劑，Ｒｕ的存在極大地抑制了Ｐｔ的聚集，但長(zhǎng)期放電后，Ｒｕ的流失比較嚴(yán)重；另一方面，由于甲醇的滲透作用，ＤＭＦＣ的陰極電位低于ＰＥＦＣ，因此對(duì)催化劑的破壞作用相對(duì)較弱．