[发明专利]一种燃料电池Pt基核壳结构电催化剂的制备方法

说明书

本发明提供一种Pt基核壳结构催化剂的制备方法。其步骤如下：（1）镀铜：多孔碳纸为阴极电极，镀液有含有以下浓度的组分构成：硫酸铜100‑150g/l，柠檬酸钠60‑80g/l，pH 5，在25℃下，电流密度2A/dm²条件下电镀15秒，（2）将镀铜后电极置于5‑8%H2PtCl6溶液中10分钟，得到铂包裹铜的燃料电池Pt基核壳结构电催化剂。本发明具有Pt用量少，催化活性高以及稳定性高的优点。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池Pt基核壳结构电催化剂的制备方法。

背景技术

燃料电池是一种将化学能通过电化学反应直接 转化为电能的发电装置 它具有高效、对环境友 好、噪音低及可靠性高等优点，因而受到世界各国政府、企业和相关研究机构的高度重视.。如今, 世界各国都在通过燃料电池汽车和氢能的各种示范项目来积累经验, 促进技术进步和公众认知, 以最终实现其产业化。

然而, 燃料电池商业化应用目前还受到成本高、 耐久性和可靠性有待提高和基础设施不足等方面的 制约, 其中被誉为万能催化剂的 Pt 催化剂是一大制约因素。因此,人们围绕各种低 Pt 和非 Pt 催 化剂做了大量的探索和研究,。开发出二元、三元甚至四元合金催化剂，但此类催化剂稳定性低。另一方面, 人们也开始研究其他非 Pt 贵金属催化剂如 Pd 基、Ir 基、Ru 基等和非贵金属催化 剂，此类非 Pt 催化剂的催化性能都不及Pt 催化剂. 因此, 如何开发出高性能、低载量、高稳定 性的电催化剂, 以减少对 Pt 的依赖, 降低燃料电池的 成本, 已成为燃料电池研究领域内亟需解决的难题。

近几年的研究发现, 在纳米尺度上对金属催化剂颗粒的结构进行理性设计和化学裁剪有可能显著改变金属催化剂的物理化学性质, 获得性能更好的催化剂. 其中核壳结构 纳米金属颗 粒具有特殊的电子结构及表面性质, 因而在催化等领域的应用日益受到重视。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种Pt基核壳结构催化剂的制备方法，其具有Pt用量少，催化活性高以及稳定性高的优点。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是，一种Pt基核壳结构催化剂的制备方法，其步骤如下：（1）镀铜：多孔碳纸为阴极电极，镀液有含有以下浓度的组分构成：硫酸铜100-150g/l，柠檬酸钠60-80g/l，pH 5，在25℃下，电流密度2A/dm²条件下电镀15秒，（2）将镀铜后电极置于5-8%H2PtCl6溶液中10分钟，得到铂包裹铜的燃料电池Pt基核壳结构电催化剂。

本发明优化的技术方案是，一种Pt基核壳结构催化剂的制备方法，其步骤如下：（1）镀铜：多孔碳纸为阴极电极，镀液有含有以下浓度的组分构成：硫酸铜100g/l，柠檬酸钠60g/l，pH 5，在25℃下，电流密度2A/dm²条件下电镀15秒，（2）将镀铜后电极置于5%H2PtCl6溶液中10分钟，得到铂包裹铜的燃料电池Pt基核壳结构电催化剂。

本发明优化的技术方案是，一种Pt基核壳结构催化剂的制备方法，其步骤如下：（1）镀铜：多孔碳纸为阴极电极，镀液有含有以下浓度的组分构成：硫酸铜150g/l，柠檬酸钠80g/l，pH 5，在25℃下，电流密度2A/dm²条件下电镀15秒，（2）将镀铜后电极置于8%H2PtCl6溶液中10分钟，得到铂包裹铜的燃料电池Pt基核壳结构电催化剂。

本发明优化的技术方案是，一种Pt基核壳结构催化剂的制备方法，其步骤如下：（1）镀铜：多孔碳纸为阴极电极，镀液有含有以下浓度的组分构成：硫酸铜120g/l，柠檬酸钠70g/l，pH 5，在25℃下，电流密度2A/dm²条件下电镀15秒，（2）将镀铜后电极置于6%H2PtCl6溶液中10分钟，得到铂包裹铜的燃料电池Pt基核壳结构电催化剂。

本发明的有益效果是，本发明的Pt基核壳结构催化剂的制备方法，其具有Pt用量少，催化活性高以及稳定性高的优点。