新型燃料電池觸媒製程開發與應用研究(1/3)

燃料電池之技術已逐漸成熟，但由於現行觸媒層的製作方法，多是使用化學還原法搭配塗佈法製備在質子交換膜上形成觸媒塗佈薄膜，此方式在化學還原時會因前驅物還原不完全及還原位置不當而導致觸媒損失，再加上化學還原的方式不易控制觸媒粒徑，會降低鉑之電化學表面積。若能改成可控制粒徑大小且具高鉑利用率的觸媒製備法，將可提升觸媒活性、減少製備過程中的觸媒浪費，達到進一步減少鉑使用量的目的。實驗目前已建立相關技術並完成使用脈衝雷射沉積法制備鉑奈米顆粒作為燃料電池陽極觸媒層，在鉑使用量僅有商用鉑觸媒的八分之一就可達到相同的發電功率，目前正整理成果投稿至期刊中，故此技術甚具前景。此三年期計畫之第一年將著重在建立脈衝雷射熱處理技術，希望能在不改變基材結構的前提下完成對鉑奈米顆粒的熱處理以增加其活性及穩定度。將探討雷射能量與脈衝發數對鉑之材料特性與觸媒活性及耐久性之影響；第二年將此方法應用至陰極觸媒層，期望能將陰極觸媒使用率降低至原本的三分之一以下；第三年將在前兩年的基礎上，導入合金觸媒以進一步提升觸媒活性並降低鉑使用量，使燃料電池更具有商業競爭力。