Модель структурообразования в системе Pt/C—УНТ—NAFION

На основе данных электронной сканирующей и просвечивающей микроскопии, рентгеновской энергодисперсионной спектроскопии (РЭС), вольтамперометрии, спектроскопии электрохимического импеданса проведено моделирование структуры композитных электродных материалов. Исследованы материалы со смешанной (электронной и протонной) проводимостью, содержащие наночастицы платины на углеродной саже (Pt/C, электронный проводник), протонпроводящий полимер Nafion (фторуглеродный полимер, содержащий сульфогруппы) и два типа добавок наноструктурированных углеродных материалов (углеродные нанотрубки (УНТ) и терморасширенный графит (ТРГ)). Приведен анализ концентрационных профилей элементов (данные РЭС), полученных при сканировании поверхности образцов, анализ особенностей зависимостей электрохимически активной площади поверхности платины и концентрационных зависимостей электронного и протонного сопротивления от содержания Nafion в материале. Показано, что структура материала, и в частности структура протонпроводящего полимера Nafion, зависит от типа добавки. Предложены структурные модели исследованных материалов.