貴金屬催化劑的老化對電池的影響

　　為延緩低溫燃料電池貴金屬催化劑的老化并延長其使用壽命，一方面，在催化劑制備過程中可通過對載體的選擇及改性等手段來增強催化劑金屬與載體之間的相互作用；另一方面，使用電池過程中要盡量避免電極暴露在高溫或高電位下，減少操作條件的波動，并定期對電極進行必要的恢復處理．隨著新的催化劑制備技術的開發(fā)、新型載體的使用以及電池維護技術的日益完善，貴金屬催化劑的使用壽命定會大大延長．

    貴金屬催化劑的老化是低溫燃料電池性能衰減的一個重要原因．貴金屬催化劑老化主要體現(xiàn)在催化劑粒徑的增長、金屬氧化態(tài)的改變、組分的遷移和流失以及碳載體的腐蝕四個方面．溫度升高、電位增大以及放電條件劇烈波動都會加速催化劑老化．溫度升高可以促進粒子的熱運動，使催化劑顆粒的聚集速率加快．電位對催化劑老化的影響主要體現(xiàn)在兩個方面：（１）隨著電位的升高，貴金屬催化劑金屬粒子的溶解速率加快；（２）高電位下，碳載體腐蝕嚴重，金屬粒子的聚集加劇．電池運行條件的劇烈波動會造成電池內(nèi)部反應物分布不均，導致局部溫度和電位過高，加快催化劑老化．ＰＥＦＣ和ＤＭＦＣ性能的衰減特點有所不同：ＰＥＦＣ的陰、陽極催化劑多為擔載或非擔載型的Ｐｔ催化劑，長期放電后，陰、陽極催化劑都發(fā)生顆粒聚集，但由于陰極電位遠高于陽極，陰極催化劑的溶解　沉積現(xiàn)象更為嚴重．ＤＭ　ＦＣ的陽極一般采用ＰｔＲｕ催化劑，Ｒｕ的存在極大地抑制了Ｐｔ的聚集，但長期放電后，Ｒｕ的流失比較嚴重；另一方面，由于甲醇的滲透作用，ＤＭＦＣ的陰極電位低于ＰＥＦＣ，因此對催化劑的破壞作用相對較弱．