[发明专利]利用导电聚合物修饰碳载氢氧化钴复合催化剂的燃料电池

摘要

本发明涉及燃料电池领域，旨在提供一种利用导电聚合物修饰的碳载氢氧化钴复合催化剂的直接液体燃料电池。该电池包括以泡沫镍作为基体的负极和以经憎水处理的碳纸或碳布作为基体的正极，所述负极是将导电聚合物修饰的碳载氢氧化钴复合催化剂、水、浓度为5wt％的全氟磺酸基树脂溶液和无水乙醇混合调制成浆料，涂覆到泡沫镍上后自然晾干。本发明具有的有益效果是：通过导电聚合物可以提高电极电导率，降低电极阻抗，提高电极活性，提高电池的发电性能；合成的导电聚合物修饰的碳载氢氧化钴复合催化剂是非铂催化剂，其成本低廉，有利于燃料电池技术的普及。

主权项

1、一种利用导电聚合物修饰碳载氢氧化钴复合催化剂的燃料电池，包括以泡沫镍作为基体的负极和以经憎水处理的碳纸或碳布作为基体的正极，其特征在于，所述负极通过以下方式制得：将导电聚合物修饰的碳载氢氧化钴复合催化剂、水、浓度为5wt％的全氟磺酸基树脂溶液和无水乙醇按照1∶3∶7∶3～1∶6∶7∶6的质量比例混合调制成浆料，涂覆到泡沫镍上，自然晾干即可；所述导电聚合物修饰的碳载氢氧化钴复合催化剂通过以下步骤制得：(1)导电聚合物修饰的碳载体的制备将碳材料分散到水、甲醇或者氯仿中配成悬浊液，其质量比为1∶10～30；加入冰乙酸或者盐酸调节pH值为1～4，室温搅拌10～30min；按与碳材料的质量比为1∶4～1∶5加入吡咯或噻吩搅拌5～10min，然后加入浓度为3～30wt.％的H2O2或者FeCl3水溶液20～50ml，作为聚合反应的引发剂，室温搅拌3～10h；产物用温去离子水洗涤，真空干燥后制得导电聚合物修饰的碳载体；(2)导电聚合物修饰的碳载氢氧化钴复合催化剂的制备取前述导电聚合物修饰的碳载体与去离子水配成悬浊液加入三颈烧瓶，其中碳载体与去离子水的质量比为1∶15～1∶25；再加入钴盐溶液，其中碳载体与钴盐的质量比为1∶0.2～1∶1，搅拌回流加热至70～90℃；缓慢加入浓度为0.5M的碱性硼氢化钠溶液20ml作为还原剂，剧烈搅拌30～60min后，自然冷却；用去离子水洗涤过滤后，真空70～90℃干燥6～12h后制得导电聚合物修饰的碳载氢氧化钴复合催化剂。