Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/47510
標題: Preparation and Characterization of Conductive Polymer/Carbon Nanotube Electrode Materials(I)
奈米結構電極材料之開發與應用-子計畫二:新型導電高分子/奈米碳管電極材料之製備與特性研究(I)
作者: 吳宗明
關鍵字: 燃料電池;材料科技;有序奈米碳管;導電高分子;原位聚合技術;Pt/Ru 觸媒;應用研究
摘要: 
本研究計劃的目的在藉由奈米碳管和導電高分子吸附Pt觸媒粒子應用於燃料電池電極材料之開發研究。目前一般燃料電池中電極效率改善焦點絕大部分鎖定於電極模板使用材料及Pt活性觸媒顆粒的粒徑大小分佈控制、製備方式、比表面積大小、電催化活性程度、陰極氧化還原效率、Pt觸媒顆粒與電極模板及電解質層介面交互作用、接觸電阻等影響電性表現。本研究以先前建立有機/無機材料之介面改質技術及奈米碳管之製備技術,來進行奈米碳管表面改質,可使得改質奈米碳管均勻分散於水溶液與有機溶液中,對高分子材料之電性與物性均有顯著提昇,因此本研究計劃以已建立之奈米碳管製備與改質技術及導電高分子合成技術,進行燃料電池重要關鍵電極材料之開發,希望能先掌握奈米碳管/導電高分子相關電極材料開發技術,將對未來能源材料與設備之發展握有舉足輕重之地位。本研究計畫提供以奈米碳管披覆導電高分子及Pt 或Pt/Ru 等觸媒顆粒分散所製備電極材料之技術做一詳細研究與探討,本子計畫共分三年進行,第一年以有序奈米碳管製備來作為觸媒層載體之電極材料並藉由對碳管表面處理技術後使Pt、Pt/Ru 等觸媒顆粒能有效均勻分散於管壁之上,進而提升電催化效果,本計畫第一年亦將進行流場板之表面改質,以增加流場板與多孔性氣體擴散層之結合;第二年施以原位聚合技術將導電高分子包覆於奈米碳管之管壁,並藉由其型態改變來提高Pt、Pt/Ru 等觸媒顆粒吸附於表面,以增加Pt/Ru 觸媒、反應氣體與質子交換膜三相界面區域,來增加電化學反應,以更進一步提升電池模組之電性表現;第三年以實驗製備的導電高分子/奈米碳管電極材料與市售質子交換膜層(Nafion)進行組裝及加工成型,並結合第一年流場板之表面改質,量測並修正電池電性表現與最佳化膜單電極組系統研究。本研究同時也藉由分子結構電腦模擬,建立奈米微結構電腦模擬與導電高分子/奈米碳管/ Pt/Ru 觸媒、反應氣體與質子交換膜三相界面區域之動態行為模式,以建立奈米微粒與導電高分子/奈米碳管間之作用力與Pt/Ru 觸媒行為之瞭解。
URI: http://hdl.handle.net/11455/47510
其他識別: NSC93-2218-E005-042
Appears in Collections:材料科學與工程學系

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