Abstract
當今直接甲醇燃料電池發展的瓶頸，可分為數方面：提升陽極觸媒催化效能、減緩甲醇於高分子電解質薄膜中的穿透率、燃料輸送系統的改善等…。本實驗目標為提升陽極觸媒催化效能，同時期望能改善甲醇氧化過程中，一氧化碳對於觸媒造成的毒化現象。研究分為兩個方向：一為探討不同氣氛下熱處理對於二元（PtRu/C）陽極觸媒的影響；二為討論二元（PtRu/C）與三元（PtRuW/C）陽極觸媒間的差異性。首先，在觸媒製備方式，第一項研究採用Watanabe等人於1987年提出的製程，並於施予觸媒空氣、氫氣不同氣氛的熱處理；第二項研究為採用自行設計的製程。其次，使用循環伏安法、電化學阻抗圖譜，討論陽極觸媒的電化學性質；同時，使用X光繞射，以及穿透式電子顯微鏡，觀察陽極觸媒於碳載體上的分佈型態。最後，選擇Pt/Ru原子數比為1/1，且經過不同氣氛熱處理的陽極觸媒，製作MEA（Membrane Electrode Assembly），量測全電池的電流-電壓關係。 實驗結果得到幾項結論:經由氫氣熱處理之Pt/Ru原子數比1/1的陽極觸媒，能有效減緩毒化現象。空氣處理之二元陽極觸媒，經由循環伏安法分析，發現其甲醇氧化電流值最大，並且能減緩毒化現象。三元觸媒能提升甲醇氧化速率，但由於其總反應表面積較小，與電荷傳遞阻抗較高，整體表現並不如二元觸媒。最後，我們從全電池性質量測，再次印證電化學分析結果與實際應用相同。