原子沉积法合成碳基铂复合电极

                                                           原子沉积法合成碳基铂复合电极

        原子层沉积(AtomicLayer Deposition，ALD)是近年来新发展的一种薄膜沉积技术，其原理是将一个二元反应拆分为两个半反应，交替通入两种不同气相前驱物. 此制备方法可以得到厚度极小、均匀的金属薄膜层. 同时，利用连续通入两种前驱物和两个半反应之间的自催化作用，也可以精确控制被沉积金属膜的厚度和组分的比例。

        华南理工大学廖世军等人应用原子层沉积技术在碳材料复合电极基体上制备了低铂载量的高性能膜电极. 将碳载体（XC-72R）与聚四氟乙烯乳液均匀混合后涂布在碳纸上，在马弗炉中350°C烧结，构成复合电极的基底，然后采用原子层沉积技术将铂活性组分沉积在电极基底上制得膜电极的阳极，将该阳极与经过预处理的质子交换膜及阴极压合即得膜电极. 由扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和循环伏安（CV）等分别表征该电极，单电池测试膜电极的性能. 结果表明，活性组分在阳极中高度分散，膜电极具有良好的稳定性. 膜电极的最大功率密度可达3.34 kW.(gPt)^-1，是商业催化剂常规方式下制备的膜电极的1.76倍. 此法制得的膜电极具有铂载量低、单位质量铂的能量密度高等特点，有望在燃料电池领域应用.