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J-GLOBAL ID：201602255422668237   整理番号：16A1119713

無電解金属電極触媒の耐久性評価に及ぼす電極材料の影響【JST・京大機械翻訳】

Influence of counter electrode material during accelerated durability test of non-precious metal electrocatalysts in acidic medium

著者 (5件)： Li Jia (School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology) ,  Liu Huiyuan (Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences) ,  Lu Yang (School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology) ,  Guo Xinwen (School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology) ,  Song Yujiang (School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology)
資料名： Cuihua Xuebao  (Cuihua Xuebao)
巻： 37  号： 7  ページ： 1109-1118  発行年： 2016年 
JST資料番号： B0927B  ISSN： 0253-9837  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 中国 (CHN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： プロトン交換膜燃料電池(PEMFCS)は環境に優しく、エネルギー変換効率が高く、注目されている。現在、Bo基電触媒はPEMFCSに広く使用されているが、白金の埋蔵量が限られ、活性が低く、耐久性が悪く、コストが高く、高性能の非貴金属電触媒の代わりにBo基電触媒を開発する必要がある。非金属触媒の電気化学的キャラクタリゼーションは基本的にBo基電触媒の評価システムと方法を使用しており、非貴金属電触媒の特性評価には必ずしも適用されていない。本論文では、白金とグラファイトを電極として、非貴金属電電解質が酸性電解質中の耐久性試験に及ぼす影響を研究した。白金対電極を用いた場合、市販PT/C電極触媒の酸素還元(ORR)活性は耐久性試験サイクル数の増加につれて低下し、非貴金属電極触媒の酸素還元活性の耐久性試験過程における変化規則は商用PT/Cと異なり、先に低下し、その後上昇した。耐久性試験前後の透過型電子顕微鏡(TEM)分析により、非金属性金属触媒は耐久性試験後、電気触媒表面に白金ナノ粒子を成長させることが分かった。高分解能透過型電子顕微鏡(HRTEM)とエネルギー分散X線分光分析(EDX)により、白金を電極とする三電極系を証明し、非白金金属電気触媒の耐久性試験を行う過程で、非白金金属触媒表面に白金ナノ粒子を成長させた。これらの結果は,非貴金属電触媒のORR活性が耐久性試験後に著しく改善されることを示した。耐久性試験の前後に、非貴金属電極触媒の水素還元過程における電子移動数は3.7から4.0に変化し、耐久性試験過程における白金粒子の生成を再度証明した。三電極電気化学システムにおいて、作用電極が陰極反応を発生した場合、電極は陽極反応となり、逆電極、即ち、作用電極上で発生するいかなる電気化学プロセスも、電極上で逆の電気化学プロセスを完成させることができる。サイクリックボルタンメトリーにおいて、白金対電極の電圧が1.0V(VS RHE)より高い場合、白金の溶解現象が起こり、しかも電圧が1.2V(VS RHE)より高い場合、白金の溶解量は急激に増加し、一部の溶解したBo会は作用電極付近に拡散する。また、作用電極の非貴金属電気触媒表面に沈積作用が発生した。走査サイクル数の増加とともに,白金ナノ粒子の量は増加し,そして,粒子サイズは増加し,そして,非貴金属電触媒の見かけのORR活性は,著しく増加した。この現象は,非貴金属電電解質が酸性電解質中で真の耐久性を示すことができないことを示した。電極材料としてグラファイトを用いると,酸性電解質中の非貴金属電触媒のORR活性は電極材料に影響されない。酸性電解質中の非貴金属電触媒の耐久性に及ぼす電極材料の影響を研究することによって,酸性電解質中の非貴金属電触媒の耐久性試験において,白金対電極を使用するべきではなく,グラファイトを電極材料として用いるべきであると結論した。電極材料の耐久性試験を防止した。Data from the ScienceChina, LCAS.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： キャラクタリゼーション ,  エネルギー分散X線分光分析 ,  酸性 ,  貴金属 ,  白金 ,  *電極材料 ,  *電解 ,  電気化学 ,  エネルギー変換効率 ,  *耐久性 ,  *電極触媒 ,  透過型電子顕微鏡
準シソーラス用語： 作用電極 ,  白金ナノ粒子 ,  酸素還元 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： Non-precious metal electrocatalyst ,  Platinum counter electrode ,  Graphite counter electrode ,  Accelerated durability test ,  Acid medium

分類 (1件)： 燃料電池  (YB04040V)

タイトルに関連する用語 (5件)： 電解 ,  金属電極 ,  触媒 ,  耐久性評価 ,  電極材料