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聚电解质膜燃料电池有序化电极及材料开发
发布时间: 2025-09-23
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新能源产业
成果介绍
本项目提出原位生长有序化Pt基纳米线、纳米枝晶及多边菱形 金字塔等结构作为聚电解质膜燃料电池（PEMFC） 电极催化层，一 方面有效结合有序材料的高效传质特性和Pt基催化剂的高催化活性 和稳定性，另一方面通过组分/结构调控促进有序化材料间的相互协 同，从而保证催化层的稳定性和高效电化学反应效率。主要技术成 果和性能指标如下：
（1）基于铂纳米线电极的PEMFC铂用量仅为0.108mg/cm2 ,铂比 功率达到7.23W/mgPt,接近美国DOE设定目标（8W/mgPt）。
（2）基于PtPd多边菱形金字塔结构电极的PEMFC铂用量仅为 0.122mg/cm2 , 铂 比 功率达 到 14.23W/mgPt, 高 于美 国DOE 设 定 目标 （8W/mgPt）。
（3） 阐明催化层组分/结构调控影响电极性能的相关机制及规 律，揭示了有序化电极传质特性与极化作用机理，建立了有序催化 层结构-电极性能构效关系。经第三方资质机构检测，所开发的基于 有序化电极的PEMFC单位功率铂用量为0.102g/KW；PEMFC工作电 压0.6-0.7V下功率密度高于1W/cm2 ，峰值功率密度达到1.6
成果亮点
高性能低铂载量的有序化电极能够有效推动PEMFC在多领域的 市场化应用，包括交通运输领域如燃料电池公交车和货车，它们具 有零排放、低噪音、高效节能等优势；在航空航天领域，其高能量 密度、轻量化和低噪音等特点, 为飞机、卫星等提供动力；此外，还 可以作为移动发电站、备用电源， 适用于医院、电信、学校等场 所，特别是在偏远地区和大电网无法接入的地方。
团队介绍
团队中具有高级职称者6人，江苏省特聘教授人才1人，江苏省 “六大人才高峰”高层次人才3人，获省级科技进步奖1人。近年来 先后承担国家级重点研发计划和国家自然科学基金项目7项，其他省 市级项目及企业横向课题20余项。发表相关SCI高水平学术论文150 余篇，授权发明专利20余项。
成果资料
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