Поли(бензимидазол), привитый протонной ионной жидкостью, в качестве протонпроводящего связующего катализатора для высокотемпературных топливных элементов с протонообменной мембраной

Разработка подходящего связующего катализатора с приемлемой протонной проводимостью имеет большое значение для повышения эффективности реакции восстановления кислорода на катализаторах на основе платины. В настоящей работе показано, что поли(бензимидазол), привитый фрагментами протонной ионной жидкости, является эффективным связующим катализатора для реакции восстановления кислорода на Pt/C-катализаторах. Разработанный каталитический слой Pt/C, в котором в качестве связующего использован поли(бензимидазол), привитый протонной ионной жидкостью, демонстрирует повышенную каталитическую активность в реакции восстановления кислорода по сравнению с образцом, содержащим коммерческий Nafion в качестве связующего, что подтверждается положительным смещением потенциала полуволны примерно на 20 мВ при практически одинаковой плотности предельного тока. Удельная активность Pt/C-катализатора при 0,9 В в кислых условиях при использовании синтезированного материала в качестве связующего примерно в два раза выше, чем у катализатора со связующим Nafion. Пиковая плотность тока топливного элемента, собранного с использованием поли(бензимидазола), функционализированного протонной ионной жидкостью, в качестве связующего катализатора, примерно в 1,7 раза выше, чем у элемента, собранного с использованием немодифицированного поли(бензимидазола) в качестве связующего, при 160 °C в безводных условиях.