燃料电池(fuel ceUs, FCs)是一种使燃料氧化时开释出的化学能间接转变为电能的电化学安装，由多孔资料以及催化剂组成。罕用燃料除了氢气外，另有甲醇、联氨以及烃类等。氧化剂普通为氧气以及空气。电解质常见的有磷酸、氢氧化钾、熔融碳酸盐及离子替换膜等。燃料电池按工作温度可分为高温、中平和低温三品种型。与惯例电池相比，燃料电池具备能量转换效率高、可延续运行、环境敌对、低噪声和效率没有随电池功率以及负荷巨细而变动等特性。因而，正在小规模的零碎里能出现高的产出效率。只需提供燃料，FCs的功能就能放弃，而且取决于抉择的燃料。

质子替换膜嫌料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEM-FC)，具备能量转换效率高，燃料起源丰厚，储存与携带不便，平安牢靠，有明白使用前景，备受世界列国存眷。对应用甲醇燃料的质子替换膜燃料电池称为间接醉嫩料电池(direct-methanol fuel cell, DM-FC)。今朝外都正在研制电动汽车、小型电站、应急电源以及没有间断电源等，且已有树模工程。但是PEMFC还存正在一些限度其年夜规模贸易化使用的成绩:一是今朝应用的Nafion质子替换膜的工作温度低(80度)，化学能行使有余，而对DMFC另有甲醇浸透招致电池的输入功率年夜幅度升高的成绩;二是氧正在阴极复原与水份子作用天生过氧化氢，对Nafion质子替换膜以及碳质载体孕育发生重大侵蚀作用，升高催化功能以及影响电池寿命;三是今朝罕用的Pt/C催化剂价钱高，铂的资本无限，且存正在碳质载体的侵蚀，R微颗粒的聚并长年夜催化功能降落成绩。若把电池工作温度进步到中温(100℃以上)，铂的热稳固性以及抗侵蚀功能显著降落。为此，外然料电池资料钻研畛域存眷的外围成绩是:催化剂、催化剂载体、复合质子替换膜以及双电极等新资料的钻研以及试制。

近几年来钻研采纳高功能的碳质载体，如碳纳米管、石墨化炭黑以及富勒烯等，虽能年夜年夜升高碳质资料的侵蚀速度，但作为长期应用的催化剂载体，仍是未能从基本上处理其正在长时间启动一制动轮回进程中的稳固性成绩。也有钻研采纳氧化物(如TiO2 , M,, SnO2 , Ce02以及掺杂氧化物等氧化物)包覆碳质资料作为载体负载贵金属催化剂的钻研。尽管氧化物具备很好的抗氧化性，能改善碳质的侵蚀速度，且有助催化功能可升高贵金属的用量，但仍然不从基本上处理载体的长期稳固性成绩。何况氧化物的电子导电性与碳质载体相比相差甚远，使电极催化剂的导电成绩浮现。人们希冀可以用抗氧化性高于碳质资料，而电子导电功能与全碳质载体相称的氧化物载体代替今朝的碳质载体，从基本上处理碳载体的侵蚀成绩。泛滥氧化物中具备可与石墨化碳资料的室温电子电导率相比的Ti-O Magneli相资料成为备选资料之一。

为进步催化剂的活性、耐毒性以及长时间稳固性，缩小铂用量，非铂以及局部代替铂的阴极催化剂已成为今朝外的钻研热点。分解的MoN催化剂的透射电子显微镜照片。正在钻研Pt-Bi新体系催化剂时，发现PtBi, PtBi2(图1-4)等金属间化合物具备精良的氧复原催化功能以及抗甲醇中毒功能。101.31具备抗甲醉中毒功能的缘由，是因10.1电极外表氧复原电流增年夜，进步了电催化剂对氧复原反响的催化活性。同时提出111 I31资料中Pt的d电子空穴添加以及铂“皮肤”效应机理。这为寻觅以及设计高效的催化剂建设愈加明晰的实践根据。

针对进步催化剂的活性以及寿命和长时间稳固性，升高贵金属应用量，升高老本促成规模化贸易使用，钻研用化学镀法正在Ti-O Magneli相资料负载Pt (Pt-Ni)催化剂对促成间接醇燃料电池以及质子替换膜燃料电池的规模化使用具备首要的意思。