《表1 催化层粘结剂质量分数与电池功率密度的关系》

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《高温质子交换膜燃料电池的复合催化层电极》

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复合催化层电极的参数优化对比实验结果如表1所示，在单独使用PBI时，功率密度仅为450 m W/cm2，与之相比较，单独使用PVDF-HFP可以获得更高的峰值功率密度（如表1），可见控制疏水性制备的复合催化层电极了实现催化剂的高效利用[7]。优化过程发现PBI质量分数在5%附近是相对的优化范围，过多的PBI粘结剂会迅速造成电池电极的催化剂淹没，导致电池性能急剧衰减。最优化的，在固定PBI层离聚物质量分数为5%的条件下，PVDF-HFP疏水层的粘结剂质量分数20%时，达到最优值功率密度560 m W/cm2。采用复合的催化层电极，能够形成更多稳定的反应区域。对多孔的基底进行了有效地利用，不仅增加了催化剂利用效率，而且缩短了扩散距离，有利于电池反应效率的提升。