[发明专利]非水性燃料电池催化剂及其制造方法

权利要求书

1.一种非水性燃料电池催化剂，包含：

碳载体介质；

涂覆层，由在所述碳载体介质的表面上的质子传导性聚合物将其涂覆；其中，所述质子传导性聚合物含有磷酸基团；

支撑件，包含负载于所述涂覆层上的铂或铂合金。

2.根据权利要求1所述的非水性燃料电池催化剂，其中，所述质子传导性聚合物包含选自由以下各项组成的组中的至少一种：聚苯并咪唑、聚醚酮、聚酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯和聚酰胺。

3.根据权利要求1所述的非水性燃料电池催化剂，其中，所述碳载体介质包括选自由以下各项组成的组中的至少一种：碳纳米管CNT、富勒烯、石墨烯和它们的混合物。

4.根据权利要求1所述的非水性燃料电池催化剂，其中，所述涂覆层具有在0.5至5nm范围内的厚度。

5.根据权利要求1所述的非水性燃料电池催化剂，其中，所述涂覆层包括选自由以下各项组成的组中的至少一种：1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁；3-溴丙基胺、叔丁醇钠或它们的混合物；以及双(二苄叉基丙酮)钯、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或它们的混合物。

6.根据权利要求5所述的非水性燃料电池催化剂，其中，基于100wt％的所述质子传导性聚合物，所述1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁的含量是在10至30wt％的范围内，基于100wt％的所述质子传导性聚合物，所述3-溴丙基胺的含量是在40至80wt％的范围内，基于100wt％的所述质子传导性聚合物，所述叔丁醇钠的含量是在5至20wt％的范围内，以及基于100wt％的所述质子传导性聚合物，所述双(二苄叉基丙酮)钯的含量是在10至30wt％的范围内。

7.根据权利要求1所述的非水性燃料电池催化剂，其中，将所述磷酸基团化学地键合至所述质子传导性聚合物。

8.一种制造非水性燃料电池催化剂的方法，包括以下步骤：

将碳载体介质与含有磷酸基团的质子传导性聚合物混合；

将混合物密封于小瓶中；

将密封的所述混合物在微波反应器中反应；

将乙二醇EG和六氯铂酸H₂PtCl₆添加至反应的所述混合物；

使用全部冷凝器或部分冷凝器将所得的混合物加热和回流至120℃；以及

将回流的所述混合物离心且随后将其洗涤。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述质子传导性聚合物包含选自由以下各项组成的组中的至少一种：聚苯并咪唑、聚醚酮、聚酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯和聚酰胺。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述碳载体介质包括选自由以下各项组成的组中的至少一种：碳纳米管CNT、富勒烯、石墨烯和它们的混合物。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，在混合步骤中，将选自由以下各项组成的组中的至少一种进一步地混合：1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁；3-溴丙基胺、叔丁醇钠或它们的混合物；以及双(二苄叉基丙酮)钯、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或它们的混合物。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，将密封的所述混合物反应的步骤在150至200℃范围内的温度下进行1至3小时范围内的时间。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，相对于碳，所述六氯铂酸H₂PtCl₆具有20至65％的铂载体比率；以及所述乙二醇是60％的水溶液。