氧还原催化剂的质量活性测试系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种氧还原催化剂的质量活性测试系统和方法。本发明专利技术的质量活性测试系统包括依次连接的一开路电压测量模块和一质量活性数据输出模块；开路电压测量模块，用于测量待测氧还原催化剂的开路电压；质量活性数据输出模块，用于输出待测氧还原催化剂的质量活性数据；其中，质量活性数据输出模块包括质量活性数据转换器，用于根活性组分的质量含量百分比相同的若干氧还原催化剂的开路电压为横坐标与若干所述氧还原催化剂的质量活性为纵坐标拟合的关系式I进行质量活性数据转换。本发明专利技术的氧还原催化剂的质量活性测试系统，能够简单快捷地获得氧还原催化剂的质量活性数据。简单快捷地获得氧还原催化剂的质量活性数据。简单快捷地获得氧还原催化剂的质量活性数据。

【技术实现步骤摘要】
氧还原催化剂的质量活性测试系统和方法


[0001]本专利技术涉及一种氧还原催化剂的质量活性测试系统和方法。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池作为一种能量转换装置，具有高转换效率，高功率密度，清洁无污染等特点，是一种非常有发展潜力的能源利用形式。但是在质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应中涉及到多个质子和电子的转移，其阴极动力学要比阳极反应相差6个数量级，缓慢的动力学过程严重阻碍了质子交换膜燃料电池商业化进程的发展。为了应对这一问题，设计和研制出具有高使用寿命、高催化活性的氧还原催化剂是关键。其中，质量活性作为评价氧还原催化剂的核心指标而被人们广泛关注。
[0003]为了确定和评价催化剂的电催化活性，通常有以下两种关键指标。质量活性和比活性。其中，质量活性是通过将电流密度归一化为电催化剂的贵金属负载质量来获得质量活性，在氧还原反应等的反应过程可以作为评估不同电催化材料的固有性能的合理参数。质量活性在很大程度上取决于电催化剂颗粒活性位点的数量。其中，比活性是通过将电流密度归一化到电催化剂的表面积来估算比活性的。由于表面积与表面原子数相关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧还原催化剂的质量活性测试系统，其特征在于，其包括依次连接的一开路电压测量模块和一质量活性数据输出模块；所述开路电压测量模块，用于测量待测氧还原催化剂的开路电压；所述质量活性数据输出模块，用于输出所述待测氧还原催化剂的质量活性数据；其中，所述质量活性数据输出模块包括质量活性数据转换器，用于根据活性组分的质量含量百分比相同的若干氧还原催化剂的开路电压为横坐标与若干所述氧还原催化剂的质量活性为纵坐标拟合的关系式I进行质量活性数据转换；所述待测氧还原催化剂的活性组分的质量含量与拟合所述关系式I中的氧还原催化剂的活性组分的质量含量相等。2.如权利要求1所述的氧还原催化剂的质量活性测试系统，其特征在于，所述开路电压测量模块含三电极体系和电化学工作站。3.如权利要求2所述的氧还原催化剂的质量活性测试系统，其特征在于，所述三电极体系包括：玻碳电极作为工作电极，碳棒作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，电解质溶液为高氯酸水溶液；所述待测氧还原催化剂在所述工作电极上成膜；其中，所述高氯酸水溶液的浓度较佳地为0.1mol/L；其中，所述工作电极较佳地为旋转圆盘电极；其中，所述成膜的材料较佳地为包含所述待测氧还原催化剂的催化剂浆料；所述催化剂浆料较佳地还包括Nafion溶液和溶剂；和/或，所述电化学工作站为科思特CS350电化学工作站。4.如权利要求2所述的氧还原催化剂的质量活性测试系统，其特征在于，所述开路电压测量模块在测量时，启动所述三电极系统和所述电化学工作站，经过线性伏安扫描获得LSV数据图，当电路中电流等于0时所对应的电势，即为所述氧还原催化剂的开路电压。5.如权利要求1所述的氧还原催化剂的质量活性测试系统，其特征在于，所述氧还原催化剂为铂基催化剂，例如为铂黑催化剂、铂碳催化剂、铂锰催化剂、铂钴催化剂、铂镍催化剂、铂铁催化剂和铂铜催化剂中的一种或多种；所述铂基催化剂中铂的质量含量较佳地为5％～20％，更佳地为20％。6.如权利要求1所述的氧还原催化剂的质量活性测试系统，其特征在于，所述质量活性数据输出模块为集成有质量活性数据转换与输出功能的控制芯片形式；所述质量活性数据较佳地为通过将原始电化学数据的电流密度归一化为所述氧还原催化剂的负载质量来获得。7.如权利要求1所述的氧还原催化剂的质量活性测试系统，其特征在于，所述关系式I为，y＝
‑
13759603.0871582x6+77703708.5486298x5‑

【专利技术属性】
技术研发人员：姜海波，李春忠，陆吉源，毕皪元，余盛伟，谢翔，孙雪，张丽丽，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：