[发明专利]用于催化剂的基底选择

说明书

技术领域

本发明的一个或多个实施例涉及用于催化剂的基底选择。

背景技术

可靠性和工作寿命是将用于汽车用途的燃料电池(FC)技术商业化的过程中的重要考虑因素。在使燃料电池车辆成功商业化方面，与催化剂耐久性一样重要的是催化剂活度。用于PEMFC用途的高活度和耐久的催化剂的开发仍然是主要的挑战。

发明内容

在一个实施例中，一种形成催化剂/基底构造的方法包括：识别具有比活度的催化剂；基于催化剂的比活度确定用于负载催化剂(尤其是块状催化剂)的表面积因子；选择具有所述表面积因子的基底；以及将基底应用到催化剂以形成催化剂/基底构造。

在另一个实施例中，确定步骤包括确定作为催化剂的比活度的倒数函数的表面积因子。在又一个实施例中，确定步骤包括：根据以下等式基于催化剂的比活度确定表面积因子：

在又一个实施例中，所述方法还包括：计算与表面积因子对应的目标表面积。在某些情况下，计算步骤包括：计算作为表面积因子的正函数的目标表面积。在某些其他情况下，计算步骤还包括：根据表面积因子以及下述三个参数中的至少一个来计算目标表面积：基底的材料密度、催化剂层的厚度以及催化剂利用率。

在又一个实施例中，计算步骤包括：根据下述等式从表面积因子计算目标表面积：

SA(m2/g)=52cm2/cm2planarδCCL(cm)×1ρsupport(g/cm3)×1m210000cm2×1u]]>

在又一个实施例中，所述方法还包括：如果目标表面积不大于基底的观测的表面积，则选择该基底。

在又一个实施例中，所述方法还包括：如果基底的目标表面积大于基底的观测的表面积，则忽略该基底，并重复确定、预选择和计算的步骤。

在又一个实施例中，确定步骤包括：根据催化剂的比活度确定表面积因子，所述催化剂是二维延伸的。

在又一个实施例中，选择步骤包括：选择二维延伸的候选基底。

在又一个实施例中，表面积因子范围是44-60cm²/cm²。在又一个实施例中，表面积因子范围是50-54cm²/cm²。

在又一个实施例中，一种形成催化剂/基底构造的方法包括：识别二维延伸的催化剂；根据下述等式确定用于负载二维延伸的催化剂的表面积因子：