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自2020年11月起,中自環保承擔為期3年的國家重點研發計劃——“高性能/抗中毒車用燃料電池催化劑的合成技術與批量制備”。其中,中自承擔課題四“催化劑工業化量產和工況驗證的研發和組織管理工作”,其課題考核指標如下:
(1)實現催化劑單批次產量兩公斤級;產能達到≥2000g/批次和≥200kg/年生產線;
(2)催化劑性能完全達到終期指標:
初始ORR的MA≥0.4A/mgPt@0.9VIR-free,ECSA≥ 60m2/g;
耐久性①0.6V~0.95V≥ 3萬次循環MA衰減率≤40%、ECSA衰減率≤40%,
耐久性②1.0V~1.5V≥ 5000次循環MA衰減率≤40%、ECSA衰減率≤40%;
抗中毒能力:
CO導致的量產催化劑質量活性衰減 ≤ 30%(0.1 M HClO4 1000 ppm CO/H2);②硫化物導致的量產催化劑活性面積衰減 ≤ 30%(0.36 ppm H2S,24h);
粒徑及性能偏差≤ ±8%,Cl- 含量小于50 ppm wt,Fe含量小于50 ppm wt。
SEC系列催化劑
SEC系列催化劑是中自氫能自主開發的產品,包括**代SEC100鉑炭催化劑和第二代SEC200具有核殼結構的低鉑催化劑。 SEC系列催化劑的合成過程有嚴密精確的控制,金屬粒子在炭載體上均勻分布,貴金屬含量公差≤士1%。
SEC系列催化劑關鍵參數
型號 參數 | SEC100-20 | SEC100-40 | SEC100-60 | SEC200-10 | SEC200-20 |
外觀 | 黑色粉末 | 黑色粉末 | |||
鉑含量 | 20wt.% | 40wt.% | 60wt.% | 10wt.% | 20wt.% |
粒徑 | ~2.5 nm | ~ 2.8 nm | ~3.0 nm | ~3.5 nm | ~3.5 nm |
電化學活性表面積 | 80~110 m2/gPt | 80~110 m2/gPt | 80~100 m2/gPt | 90~120 m2/gPt | |
質量比活性(MA) | ≥0.25 A/mgPt@0.9V | ≥0.4A/mgPt@0.9V | |||
耐久性(MA損失*) | <40% | <40% |
*0.6-1.0V vs.RHE, 100 mV/s, 0.1M HClO4 溶液,30000圈
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