[发明专利]用于燃料电池的PT-NI-IR催化剂

权利要求书

1.一种纳米多孔氧还原催化剂材料，所述纳米多孔氧还原催化剂材料包含PtNiIr。

2.根据权利要求1所述的纳米多孔氧还原催化剂材料，所述纳米多孔氧还原催化剂材料具有直径在1nm至10nm的范围内的孔。

3.根据前述权利要求中任一项所述的纳米多孔氧还原催化剂材料，其中所述PtNiIr材料具有式Pt_xNi_yIr_z，并且其中x在26.6至47.8的范围内，y在48.7至70的范围内，并且z在1至11.4的范围内。

4.根据权利要求3所述的纳米多孔氧还原催化剂材料，其中x在26.6至47.6的范围内，y在48.7至69.3的范围内，并且z在1至11.4的范围内。

5.根据前述权利要求中任一项所述的纳米多孔氧还原催化剂材料，所述纳米多孔氧还原催化剂材料呈包含铂和镍的至少一个纳米多孔层的形式，其中在包含铂和镍的所述纳米多孔层中的至少一者上存在包含铱的层。

6.根据权利要求5所述的纳米多孔氧还原催化剂材料，其中所述包含铱的层具有最多至50nm的平面等值厚度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的纳米多孔氧还原催化剂材料，所述纳米多孔氧还原催化剂材料具有暴露的铱表面层。

8.根据前述权利要求中任一项所述的纳米多孔氧还原催化剂材料，其中铂与铱的重量比在1:1至50:1的范围内。

9.一种包含纳米结构化元件的催化剂，所述纳米结构化元件包括微结构化支承晶须，所述微结构化支承晶须具有至少部分地由前述任一项权利要求所述的纳米多孔氧还原催化剂材料覆盖的外表面。

10.一种燃料电池膜电极组件，所述燃料电池膜电极组件包括根据权利要求9所述的催化剂。

11.一种方法，所述方法包括：

提供包含PtNiIr的氧还原催化剂材料，其中存在包含铂和镍的层；以及

对包含铂和镍的至少一些层进行脱合金以将镍从至少一个层去除以便提供根据权利要求1至9中任一项所述的纳米多孔氧还原催化剂材料。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括在脱合金之前对所述催化剂进行退火。

13.根据任一项权利要求11或12所述的方法，还包括使铂和镍从包含铂和镍的靶沉积，以及使铱从包含铱的靶沉积。

14.一种根据任一项权利要求11或12所述的制备催化剂的方法，还包括使铂从包含铂的靶沉积，使镍从包含镍的靶沉积，以及使铱从包含铱的靶沉积。

15.一种制备根据权利要求1至9中任一项所述的催化剂的方法，所述方法包括：

使铂和镍从包含铂和镍的靶沉积以提供包含铂和镍的第一层；

使包含铱的层从包含铱的靶沉积；

按顺序重复所述前述两个步骤至少一次；以及

对包含铂和镍的至少一个层进行脱合金以将镍从所述层去除，在一些实施方案中，存在直径在1nm至10nm的范围内(在一些实施方案中，在2nm至8nm的范围内，或甚至3nm至7nm的范围内)的孔，其中所述镍被去除。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括在脱合金之前对所述层进行退火。