9月4日消息，据Phys.org报道，金泽大学、东京大学与HORIBA公司的联合团队在《Chemical Engineering Journal》发表研究，证明聚合物电解质燃料电池（PEFC）催化剂油墨的性能命运在混合开始之前就已基本注定——铂碳（Pt/C）催化剂加入离聚物前的初始聚集状态是决定性变量。
催化剂层是PEFC中发生电化学反应的核心部件，通常由含Pt/C催化剂、离聚物和溶剂的催化剂油墨制备。既往研究多聚焦溶剂配比、离聚物含量、分散方式和混合时间，对离聚物加入前Pt/C的状态关注极少。
团队引入可控预混合步骤：先将Pt/C与去离子水混合不同时长，产生不同的初始聚集态，再加入离聚物与乙醇进行主混合，通过粒度分布、流变、SEM-EDX元素分析与电化学表面积（ECSA）评估油墨。
结果呈三段分化：不预混合时，Pt/C初始含有较大团聚体，随主混合进行逐渐破碎、ECSA持续上升；短时预混合产生小而均匀的聚集体，后续分散最顺利，主混合1小时后取得全研究最高ECSA——64.42 m²/gPt；长时间预混合则出现再团聚，粒度分布变宽，即使延长主混合，部分大结构仍顽固不散，限制了铂表面的电化学可及性，ECSA偏低。
研究的产业意义在于：燃料电池催化剂油墨的工艺窗口控制不应只盯混合时长与转速，而应把『预混合形成的初始聚集态』纳入质控指标。对量化生产的膜电极制造而言，这可能是一条低成本却常被忽视的良率提升路径。
（来源：Phys.org）