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    用于催化劑的基底選擇制造技術(shù)

    技術(shù)編號(hào):9055686 閱讀:222 留言:0更新日期:2013-08-21 19:01
    在一個(gè)實(shí)施例中,一種形成催化劑/基底構(gòu)造的方法包括:識(shí)別具有比活度的催化劑;基于催化劑的比活度確定用于負(fù)載催化劑的表面積因子;選擇具有所述表面積因子的基底;以及將基底應(yīng)用到催化劑以形成催化劑/基底構(gòu)造。在某些情況下,可根據(jù)以下等式確定表面積因子:其中,術(shù)語(yǔ)“基線”是指分散在炭黑載體上的5nm?Pt納米顆粒的比較催化劑的每克鉑(Pt)100A的質(zhì)量活度,術(shù)語(yǔ)“質(zhì)量活度IF”是指在0.1mg?Pt/cm2的鉑負(fù)載量下并在0.67V下實(shí)現(xiàn)1.5A/cm2的高電流密度性能目標(biāo)所需的活度。在另一個(gè)實(shí)施例中,所述方法還包括根據(jù)以下等式計(jì)算與表面積因子對(duì)應(yīng)的目標(biāo)表面積:其中,δ代表催化劑層厚度,ρ代表基底塊密度,u代表催化劑利用率分?jǐn)?shù)。

    【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

    本專利技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及用于催化劑的基底選擇
    技術(shù)介紹
    可靠性和工作壽命是將用于汽車用途的燃料電池(FC)技術(shù)商業(yè)化的過(guò)程中的重要考慮因素。在使燃料電池車輛成功商業(yè)化方面,與催化劑耐久性一樣重要的是催化劑活度。用于PEMFC用途的高活度和耐久的催化劑的開(kāi)發(fā)仍然是主要的挑戰(zhàn)。
    技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
    在一個(gè)實(shí)施例中,一種形成催化劑/基底構(gòu)造的方法包括:識(shí)別具有比活度的催化劑;基于催化劑的比活度確定用于負(fù)載催化劑(尤其是塊狀催化劑)的表面積因子;選擇具有所述表面積因子的基底;以及將基底應(yīng)用到催化劑以形成催化劑/基底構(gòu)造。在另一個(gè)實(shí)施例中,確定步驟包括確定作為催化劑的比活度的倒數(shù)函數(shù)的表面積因子。在又一個(gè)實(shí)施例中,確定步驟包括:根據(jù)以下等式基于催化劑的比活度確定表面積因子:權(quán)利要求1.一種形成催化劑/基底構(gòu)造的方法,所述方法包括: 識(shí)別具有比活度的催化劑; 基于催化劑的比活度確定用于負(fù)載催化劑的表面積因子; 選擇具有在表面積因子范圍內(nèi)的所述表面積因子的基底;以及 將基底應(yīng)用到催化劑以形成催化劑/基底構(gòu)造。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,確定步驟包括:確定作為催化劑的比活度的倒數(shù)函數(shù)的表面積因子。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,確定步驟包括:根據(jù)下面的等式基于催化劑的比活度來(lái)確定表面積因子:4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,所述方法還包括:基于表面積因子計(jì)算目標(biāo)表面積。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中,計(jì)算步驟還包括:計(jì)算作為表面積因子的正函數(shù)的目標(biāo)表面積。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中,計(jì)算步驟還包括:根據(jù)表面積因子以及下述三個(gè)參數(shù)中的至少一個(gè)來(lái)計(jì)算目標(biāo)表面積:基底的材料密度、催化劑的厚度以及催化劑利用率。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中,計(jì)算步驟包括:根據(jù)下述等式從表面積因子計(jì)算目標(biāo)表面積:8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,所述方法還包括:如果目標(biāo)表面積不大于基底的觀測(cè)的表面積,則選擇基底。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,所述方法還包括:如果基底的目標(biāo)表面積大于基底的觀測(cè)的表面積,則重復(fù)確定步驟、選擇步驟和計(jì)算步驟中的一個(gè)或多個(gè)。全文摘要在一個(gè)實(shí)施例中,一種形成催化劑/基底構(gòu)造的方法包括識(shí)別具有比活度的催化劑;基于催化劑的比活度確定用于負(fù)載催化劑的表面積因子;選擇具有所述表面積因子的基底;以及將基底應(yīng)用到催化劑以形成催化劑/基底構(gòu)造。在某些情況下,可根據(jù)以下等式確定表面積因子其中,術(shù)語(yǔ)“基線”是指分散在炭黑載體上的5nm Pt納米顆粒的比較催化劑的每克鉑(Pt)100A的質(zhì)量活度,術(shù)語(yǔ)“質(zhì)量活度IF”是指在0.1mg Pt/cm2的鉑負(fù)載量下并在0.67V下實(shí)現(xiàn)1.5A/cm2的高電流密度性能目標(biāo)所需的活度。在另一個(gè)實(shí)施例中,所述方法還包括根據(jù)以下等式計(jì)算與表面積因子對(duì)應(yīng)的目標(biāo)表面積其中,δ代表催化劑層厚度,ρ代表基底塊密度,u代表催化劑利用率分?jǐn)?shù)。文檔編號(hào)B01J32/00GK103252257SQ201310051518公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日專利技術(shù)者安吉麗雅·珀斯肯姆普, 詹姆士·瓦爾德克, 平野伸一 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

    【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
    一種形成催化劑/基底構(gòu)造的方法,所述方法包括:識(shí)別具有比活度的催化劑;基于催化劑的比活度確定用于負(fù)載催化劑的表面積因子;選擇具有在表面積因子范圍內(nèi)的所述表面積因子的基底;以及將基底應(yīng)用到催化劑以形成催化劑/基底構(gòu)造。

    【技術(shù)特征摘要】
    ...

    【專利技術(shù)屬性】
    技術(shù)研發(fā)人員:安吉麗雅·珀斯肯姆普詹姆士·瓦爾德克平野伸一
    申請(qǐng)(專利權(quán))人:福特全球技術(shù)公司
    類型:發(fā)明
    國(guó)別省市:

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