[发明专利]一种高性能含过渡金属的催化剂、制备方法及其应用

摘要

本发明属于质子交换膜燃料电池技术领域，具体的说是一种高性能含过渡金属的催化剂、制备方法及其应用。本发明在作为电子导体的碳材料内掺杂过渡金属或其氧化物，然后在其表面担载铂纳米线，形成高性能的铂类催化剂。过渡金属与贵金属铂相比，价格低，引入碳载体中可提升载体的稳定性，同时提升催化剂的性能。过渡金属与铂形成协同效应可降低铂的使用量，降低燃料电池膜电极成本的同时提升燃料电池性能，解决了现有燃料电池存在的不足。

主权项

1.一种高性能含过渡金属的催化剂，其特征在于，包括催化剂碳载体和催化剂，其中，所述催化剂的担载量为10‑70wt％；所述催化剂碳载体由含碳材料和过渡金属组成；所述碳材料为导电碳黑、活性碳、碳纳米管、碳纳米纤维、碳纤维、碳微球或石墨粉中的一种或两种以上的混合物；所述过渡金属为铜、钴、镍、铁等金属或其氧化物一种或两种以上的混合物；所述过渡金属占催化剂碳载体重量的45‑85wt％；所述催化剂为铂类催化剂，其微观形态为纳米线，尺寸为2‑10nm；所述铂类催化剂为含铂的化合物，在溶剂和稳定剂存在下，经醇类还原剂还原制得；所述含铂的化合物，为乙酰丙酮铂、氯铂酸、二氯二氨合铂中的一种或两种以上的混合物；所述溶剂为二苯醚、甲苯、二甲苯中的一种或两种以上的混合物；所述稳定剂为油酸、油胺、硬脂酸、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或两种以上的混合物；所述醇类还原剂为乙二醇、1，2‑十六烷二醇、1，2‑十四烷二醇中的一种或两种以上的混合物。