PEMFC低负载铂催化剂的研究进展

王 婷，刘建峰，潘卫国，尹诗斌

(1.上海电力大学能源与机械工程学院，上海 200090； 2.机械工业清洁发电环保技术重点实验室，上海 200090；3.广西有色金属及特色材料加工重点实验室，有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室，广西 南宁 530004；4.广西大学化学化工学院，广西 南宁 530004 )

目前，质子交换膜燃料电池(PEMFC)普遍使用的催化剂为碳载铂(Pt/C)催化剂。铂(Pt)属于贵金属，价格高、资源匮乏，增加了燃料电池的成本。为降低成本，开发低负载Pt催化剂是PEMFC研究的重点[1]。近年来的相关研究，就是在原有Pt基催化剂的基础上制备各种高活性、高稳定性的低载Pt催化剂，通过改进Pt基催化剂的结构，进一步提高Pt的利用率，在降低Pt负载量的同时，提高阴极反应速率。

目前研究的低载Pt催化剂，主要有核壳结构催化剂[2]、Pt基合金催化剂[3-4]、新型碳载体催化剂[5]和特殊形貌催化剂等。本文作者概述了这些催化剂近年来的研究进展。

1 Pt基核壳结构

Pt基核壳结构催化剂的成分和结构可调，在提高Pt利用率、催化活性和稳定上有很大的潜力，是PEMFC催化剂的研究热点之一。核壳结构一般是Pt分布在外壳，过渡金属或合金组成内壳。催化反应主要是在催化剂的表面进行，因此外壳以Pt为主，可提高电化学活性比表面积(ECSA)，减少Pt的使用量，提高利用率[6]。目前，核壳结构的合成方法有晶种生长法、去合金法、电化学沉积法和热处理法等[7]。

核壳结构中使用最多的内核，由3d过渡金属，如Ni、Co和Cu等构成。L.Gan等[8-9]在去合金化Ni@Pt催化剂的研究中，以乙……