预制铂纳米颗粒对质子交换膜燃料电池用铂纳米线阴极的结构影响

铂纳米线(Pt NWs)由于其独特的结构特点,比商业Pt/C具有更高的氧还原反应(ORR)比活性.在本工作中,我们将预先制备好的铂纳米颗粒(Pt NPs)引入到碳基体中,用于诱导生长Pt NWs,获得了均匀分布Pt NWs的阴极.通过改变Pt NP载量(0～0.015mg·cm-2)和PtNP来源(不同Pt含量的Pt/C)研究了所制备阴极的结构和性能.用扫描电镜对阴极表面进行了表征,并用透射电镜和X射线衍射分析了 PtNW的形貌和晶体结构.在单电池中分别进行了极化曲线和循环伏安曲线测试.当Pt NP来源为40％Pt/C且其载量为0.005 mg·cm-2时,制备的PtNW阴极具有最佳的单电池性能和最大的电化学表面积(ECSA).最后,提出了预制Pt NP影响Pt NWs分布的可能机制.