Разработка электрохимически активированных катализаторов Fe/N/C для применения в низкотемпературных топливных элементах c протонообменной мембраной
Full Name of the work head: Калугин С.Н.
Исполнители проекта: Надиров Р.К., Сабиров Е.А.
: Научно-исследовательский институт новых химических технологий и материалов при КазНУ им. аль-Фараби
Inventory number: 0215РК01788
Registration number: 0115РК02782
Keywords: топливный элемент*катализаторы*электровосстановление кислорода*катодная обработка
Исследованы катализаторы Fe/N/C, синтезированные пиролизом прекурсоров железа и азота, а также коммерческой углеродной сажи. Найдено, что пиролиз углеродной сажи с нанесением прекурсоров N и Fe (фенилендиамин, Fe порошок, FeCl[3] при 900{o} C в течение 1,5 ч в токе N[2] приводит к образованию в материале новых фаз (Fe[3]C, 29 % и Fe[3]N,19 %). Показана возможность снижения (на 7 ч) продолжительности синтеза катализатора Fe/N/C на основе фенилендиамина, объединением стадии сушки полупродукта с термической обработкой в токе N[2]. Продемонстрирована возможность увеличения (с 9,8 до 12,2 А/г катализатора) активности исходного катализатора Fe/N/C в отношении ORR в кислой среде, путем двух стадийной катодной обработки. Предложенный способ синтеза катализатора Fe/N/C на основе фенилендиамина позволяет снизить его продолжительность в сравнении с прототипом на 20 % без ухудшения свойств. Метод электрохимической (катодной) активации катализатора Fe/N/C позволяет увеличить его активность в отношении ORR на 25 %.
