以機械合金法製備多元高熵合金粉末及其在燃料電池之應用

Abstract

本實驗以機械合金法製備完成FeCoNiCuAg(等莫耳混合)與CrFeCoNiCuAgPt(25 atomic% Pt、30 atomic% Pt)之多元高熵合金粉末，並進行合金粉末之物理特性分析以及電化學分析。 FeCoNiCuAg多元高熵合金粉末球磨56小時與CrFeCoNiCuAgPt多元合金粉末球磨72小時，可獲得平均粒徑3 ~ 10 μm以及微結構為奈米晶粒的合金粉末，合金粉末之晶體結構皆為單一相的合金固溶體。以CrFeCoNiCuAgPt(25 atomic% Pt、30 atomic% Pt)之多元高熵合金粉末作為酸性低溫燃料電池的觸媒進行電化學分析，在氧還原反應，30 atomic% Pt之多元高熵合金粉末與100%Pt之電催化活性相近，而25 atomic% Pt之多元高熵合金粉末的電催化活性比100%Pt差，CrFeCoNiCuAgPt之多元高熵合金粉末在進行氧還原之循環伏安法量測時，過渡金屬成分不會溶解在酸性電解液裡；在甲醇氧化反應，30 atomic% Pt之多元高熵合金粉末之電催化活性與Pt相似，而25 atomic% Pt之多元高熵合金粉末催化甲醇氧化需較大的能量，電催化活性較差，而在甲醇氧化反應的循環伏安法中，多元合金成分中的Cr、Fe、Co、Ni、Cu元素會隨著時間增加而溶解在酸性電解液裡。