[发明专利]一种废旧质子交换膜燃料电池铂催化剂的回收方法有效

专利信息
申请号: 202011353008.8 申请日: 2020-11-26
公开(公告)号: CN112593084B 公开(公告)日: 2021-12-10
发明(设计)人: 刘毅辉;朱天赐;王超;潘卓飞 申请(专利权)人: 武汉理工大学
主分类号: C22B7/00 分类号: C22B7/00;C22B11/00;C25C1/20;H01M8/008
代理公司: 武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙) 42231 代理人: 柏琳容
地址: 430070 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 废旧 质子 交换 燃料电池 催化剂 回收 方法
【权利要求书】:

1.一种废旧质子交换膜燃料电池铂催化剂的回收方法,废旧电池中的膜电极由催化剂层和质子交换膜构成,催化剂层中含有铂,其特征在于,包括以下步骤:

1)采用循环伏安法电解催化剂层中的铂:将所述催化剂层作为工作电极,碳棒作为对电极,Ag/AgCl电极作为参比电极,低共熔溶剂作为电解液进行电解;其中,电位窗口设置为1~2V;所述低共熔溶剂通过季铵盐与有机溶剂按照摩尔比1:1-3,在60-80℃下中反应制得;

2)电沉积反应:电解后将所述催化剂层换成材质为导电材料的电极,电位窗口设置为-3~-2V,并在超声条件下进行电沉积反应得到金属铂。

2.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,在步骤1)中,所述低共熔溶剂通过所述季铵盐与所述有机溶剂按照摩尔比1:1-3,在60-80℃下反应20-30分钟制得。

3.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,在步骤1)中,所述季铵盐为氯化胆碱;有机溶剂为无水乙二醇、草酸和尿素、丁二醇中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,在步骤1)中,所述催化剂层由以下步骤获得:用0.1~0.3mol/L的硝酸溶液浸润所述膜电极将所述催化剂层与所述质子交换膜分开得到。

5.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,在步骤1)中,进行所述电解的时间为30~60分钟。

6.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,在步骤1)中,进行所述电解的温度为60-80℃。

7.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,在步骤2)中,单次进行电沉积反应的时间为20~30分钟,进行电沉积反应的温度为60-80℃;进一步地,在步骤2)中,进行电沉积反应的循环次数为3-5次。

8.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,在步骤2)中,所述导电材料为玻璃碳、导电玻璃或者铜箔。

9.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,在步骤1)中,所述电位窗口设置为1-2v,扫描速度为50~100mV/s,循环次数为50~100次;和/或,在步骤2)中,所述电位窗口设置为-3~-2V,扫描速率为10~50mV/s。

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