[发明专利]一种耐阳极欠气反极高温阳极电催化剂及其制备方法和应用在审
申请号: | 202111539126.2 | 申请日: | 2021-12-16 |
公开(公告)号: | CN116266630A | 公开(公告)日: | 2023-06-20 |
发明(设计)人: | 王素力;夏章讯;孙公权 | 申请(专利权)人: | 中国科学院大连化学物理研究所 |
主分类号: | H01M4/92 | 分类号: | H01M4/92;H01M4/88;B82Y30/00;B82Y40/00 |
代理公司: | 北京元周律知识产权代理有限公司 11540 | 代理人: | 毛薇 |
地址: | 116023 *** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 阳极 欠气反 极高 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种高温阳极电催化剂,其特征在于,包括载体和铂纳米粒子;
所述载体的表面包覆有钯单质层;所述包裹为全包裹或部分包裹;
所述铂纳米粒子负载在所述载体表面
所述钯单质层的厚度为1~10纳米;
所述钯单质的质量与碳载体的质量比为1:2~2:3;
所述铂纳米粒子的粒径为3~5纳米;
所述铂纳米粒子中铂元素的质量与碳载体的质量比为1:2~2:1。
2.根据权利要求1所述的高温阳极电催化剂,其特征在于,所述载体选自活性炭、碳纳米管或石墨烯中的至少一种。
3.一种权利要求1所述的高温阳极电催化剂的制备方法,其特征在于,至少包括以下步骤:
(1)将载体浸渍于钯镀液中,反应I,烘干I,得到表面包覆有钯单质层的载体;
(2)将(1)中得到的表面包覆有钯单质层的载体浸渍于含有铂源的乙二醇溶液中,反应II,烘干II,得到所述高温阳极电催化剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,(1)中,所述钯镀液含有钯单质和还原剂;
所述还原剂选自水合肼、硼氢化钠或抗坏血酸中的至少一种;
所述钯镀液中钯单质为0.05~1摩尔每升;
所述还原剂的含量为0.1~3摩尔每升;
所述反应I的温度为25~80℃;
优选地,所述反应I的温度为40~80℃;
所述反应I的时间为1~20分钟;
优选地,所述反应I的时间为1~10分钟;
所述烘干I的温度为30~80摄氏度;
所述烘干I的时间为2~4小时。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,(2)中,所述铂源选自氯铂酸、醋酸铂或二亚硝基二氨合铂中的至少一种;
所述含有铂源的乙二醇溶液铂源的含量为0.5~50毫摩尔每升;
所述(1)中得到的表面包覆有钯单质层的碳载体与含有铂源的乙二醇溶液铂源中的含量为5~100mg/ml;
所述反应II的温度为100~160℃;
所述反应II的时间为2~6小时;
所述烘干II的温度为30~80摄氏度;
所述烘干II的时间为0.5~5小时。
6.一种高温聚合物电解质膜,其特征在于,含有权利要求1或2所述的高温阳极电催化剂或权利要求3~5任意一项所述的制备方法制备的高温阳极电催化剂。
7.一种高温聚合物电解质膜燃料电池,其特征在于,采用权利要求6所述的高温聚合物电解质膜。
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