Studium tenkovrstvových katalyzátorů pro redukci kyslíku na katodách palivových článků s polymerní membránou
Study of thin film catalysts for oxygen reduction reaction on proton exchange membrane fule cell cathode
diploma thesis (DEFENDED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/85706Identifiers
Study Information System: 172500
Collections
- Kvalifikační práce [10932]
Author
Advisor
Consultant
Fiala, Roman
Referee
Václavů, Michal
Faculty / Institute
Faculty of Mathematics and Physics
Discipline
Physics of Surfaces and Ionized Media
Department
Department of Surface and Plasma Science
Date of defense
8. 6. 2017
Publisher
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaLanguage
Czech
Grade
Excellent
Keywords (Czech)
palivový článek, otrava metanolem, naprašované katalytické vrstvyKeywords (English)
fuel cell, methanol poisoning, sputtered catalytic layerV této práci prezentujeme výzkum vlivu crossoveru metanolu, který výrazně snižuje výkon v DMFC (Direct Methanol Fuel Cell) a navíc způsobuje otravu na katodě. Odolnost katodového katalyzátoru je studována pomocí vystavení katodového katalyzátoru metanolovým parám. Během měření byla pozorována částečná regenerativní schopnost katalyzátoru po expozici metanolovými parami. Testován byl jak komerčně vyráběný katalyzátor tak námi připravené tenké vrstvy Pt, PtCo a PtRu pomocí magnetronového naprašování. Získané výsledky ukazují, že použití PtCo na katodové straně článku, je rozumným kompromisem mezi čis- tou Pt, která vykazuje nejvyšší výkon, a PtRu, která je odolná na otravu meta- nolem. Nahrazení ruthenia kobaltem je navíc výhodné i z ekonomického hlediska. V dalším výzkumu bychom se rádi zaměřili na ověření pozitivního vlivu PtCo v katalytických vrstvách připravených standardními postupy. 1
In this thesis, we present the investigation of influence of methanol crossover, which significantly decreases the performance of DMFC (Direct Methanol Fuel Cell). Additionally the poisoning effect occurs on the cathode side. The durability of cathode catalyst exposed by methanol vapor is studied. Moreover, the regene- rative behavior after exposition has been found. The comparison of commercial catalyst with our own sputtered Pt and PtCo and PtRu thin layers as cata- lyst is presented. Obtained results have shown that PtCo is reasonable compro- mise between pure Pt, which has high performance, and PtRu, which is tolerant to methanol poisoning. Future research should further evaluate the advantages of PtCo cathode catalyst prepared by standard procedures and its market poten- tial in comparison with PtRu. 1