專利名稱：用于催化劑的基底選擇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個或多個實施例涉及用于催化劑的基底選擇。
背景技術(shù)：
可靠性和工作壽命是將用于汽車用途的燃料電池(FC)技術(shù)商業(yè)化的過程中的重要考慮因素。在使燃料電池車輛成功商業(yè)化方面，與催化劑耐久性一樣重要的是催化劑活度。用于PEMFC用途的高活度和耐久的催化劑的開發(fā)仍然是主要的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，一種形成催化劑/基底構(gòu)造的方法包括:識別具有比活度的催化劑；基于催化劑的比活度確定用于負載催化劑(尤其是塊狀催化劑)的表面積因子；選擇具有所述表面積因子的基底；以及將基底應用到催化劑以形成催化劑/基底構(gòu)造。在另一個實施例中，確定步驟包括確定作為催化劑的比活度的倒數(shù)函數(shù)的表面積因子。在又一個實施例中，確定步驟包括:根據(jù)以下等式基于催化劑的比活度確定表面積因子:
權(quán)利要求
1.一種形成催化劑/基底構(gòu)造的方法，所述方法包括: 識別具有比活度的催化劑； 基于催化劑的比活度確定用于負載催化劑的表面積因子； 選擇具有在表面積因子范圍內(nèi)的所述表面積因子的基底；以及 將基底應用到催化劑以形成催化劑/基底構(gòu)造。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定步驟包括:確定作為催化劑的比活度的倒數(shù)函數(shù)的表面積因子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定步驟包括:根據(jù)下面的等式基于催化劑的比活度來確定表面積因子:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括:基于表面積因子計算目標表面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，計算步驟還包括:計算作為表面積因子的正函數(shù)的目標表面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，計算步驟還包括:根據(jù)表面積因子以及下述三個參數(shù)中的至少一個來計算目標表面積:基底的材料密度、催化劑的厚度以及催化劑利用率。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，計算步驟包括:根據(jù)下述等式從表面積因子計算目標表面積:
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，所述方法還包括:如果目標表面積不大于基底的觀測的表面積，則選擇基底。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，所述方法還包括:如果基底的目標表面積大于基底的觀測的表面積，則重復確定步驟、選擇步驟和計算步驟中的一個或多個。
全文摘要
在一個實施例中，一種形成催化劑/基底構(gòu)造的方法包括識別具有比活度的催化劑；基于催化劑的比活度確定用于負載催化劑的表面積因子；選擇具有所述表面積因子的基底；以及將基底應用到催化劑以形成催化劑/基底構(gòu)造。在某些情況下，可根據(jù)以下等式確定表面積因子其中，術(shù)語“基線”是指分散在炭黑載體上的5nm Pt納米顆粒的比較催化劑的每克鉑(Pt)100A的質(zhì)量活度，術(shù)語“質(zhì)量活度IF”是指在0.1mg Pt/cm2的鉑負載量下并在0.67V下實現(xiàn)1.5A/cm2的高電流密度性能目標所需的活度。在另一個實施例中，所述方法還包括根據(jù)以下等式計算與表面積因子對應的目標表面積其中，δ代表催化劑層厚度，ρ代表基底塊密度，u代表催化劑利用率分數(shù)。
文檔編號B01J32/00GK103252257SQ201310051518
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者安吉麗雅·珀斯肯姆普, 詹姆士·瓦爾德克, 平野伸一 申請人:福特全球技術(shù)公司