专利名称：用于催化剂的基底选择的制作方法
技术领域：
本发明的一个或多个实施例涉及用于催化剂的基底选择。
背景技术：
可靠性和工作寿命是将用于汽车用途的燃料电池(FC)技术商业化的过程中的重要考虑因素。在使燃料电池车辆成功商业化方面，与催化剂耐久性一样重要的是催化剂活度。用于PEMFC用途的高活度和耐久的催化剂的开发仍然是主要的挑战。
发明内容
在一个实施例中，一种形成催化剂/基底构造的方法包括:识别具有比活度的催化剂；基于催化剂的比活度确定用于负载催化剂(尤其是块状催化剂)的表面积因子；选择具有所述表面积因子的基底；以及将基底应用到催化剂以形成催化剂/基底构造。在另一个实施例中，确定步骤包括确定作为催化剂的比活度的倒数函数的表面积因子。在又一个实施例中，确定步骤包括:根据以下等式基于催化剂的比活度确定表面积因子:
权利要求
1.一种形成催化剂/基底构造的方法，所述方法包括: 识别具有比活度的催化剂； 基于催化剂的比活度确定用于负载催化剂的表面积因子； 选择具有在表面积因子范围内的所述表面积因子的基底；以及 将基底应用到催化剂以形成催化剂/基底构造。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定步骤包括:确定作为催化剂的比活度的倒数函数的表面积因子。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定步骤包括:根据下面的等式基于催化剂的比活度来确定表面积因子:
4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括:基于表面积因子计算目标表面积。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，计算步骤还包括:计算作为表面积因子的正函数的目标表面积。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，计算步骤还包括:根据表面积因子以及下述三个参数中的至少一个来计算目标表面积:基底的材料密度、催化剂的厚度以及催化剂利用率。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，计算步骤包括:根据下述等式从表面积因子计算目标表面积:
8.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括:如果目标表面积不大于基底的观测的表面积，则选择基底。
9.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括:如果基底的目标表面积大于基底的观测的表面积，则重复确定步骤、选择步骤和计算步骤中的一个或多个。
全文摘要
在一个实施例中，一种形成催化剂/基底构造的方法包括识别具有比活度的催化剂；基于催化剂的比活度确定用于负载催化剂的表面积因子；选择具有所述表面积因子的基底；以及将基底应用到催化剂以形成催化剂/基底构造。在某些情况下，可根据以下等式确定表面积因子其中，术语“基线”是指分散在炭黑载体上的5nm Pt纳米颗粒的比较催化剂的每克铂(Pt)100A的质量活度，术语“质量活度IF”是指在0.1mg Pt/cm2的铂负载量下并在0.67V下实现1.5A/cm2的高电流密度性能目标所需的活度。在另一个实施例中，所述方法还包括根据以下等式计算与表面积因子对应的目标表面积其中，δ代表催化剂层厚度，ρ代表基底块密度，u代表催化剂利用率分数。
文档编号B01J32/00GK103252257SQ201310051518
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月17日 优先权日2012年2月15日
发明者安吉丽雅·珀斯肯姆普, 詹姆士·瓦尔德克, 平野伸一 申请人:福特全球技术公司