[发明专利]一种高效低铂直接甲醇燃料电池催化剂的制备方法

摘要

本发明提供一种高效低铂直接甲醇燃料电池用催化剂的制备方法，属于燃料电池技术领域。本发明首先采用脉冲电沉积的方法在钛基底上沉积一层纳米尺度的、具有较强抗腐蚀能力且对甲醇氧化具有一定辅助催化作用的Ni-P非晶态合金，作为“核/壳”型催化剂的“核”；然后，通过化学置换反应，在Ni-P非晶态合金表面形成完全置换的铂单原子层，从而构筑对甲醇氧化具有协同催化作用的类“核/壳”型低铂燃料电池催化剂。本发明方法简单易行，生产成本低廉。采用本发明制备的催化剂能够有效的降低贵金属用量、提高催化剂的利用率，可以替代现有的商业用铂碳（Pt/C）催化剂，广泛应用于电动汽车，各种航天器、便携式电子设备，如摄像机、笔记本电脑、电动玩具等。

主权项

一种高效低铂直接甲醇燃料电池催化剂的制备方法，其具体方法步骤包括（1）、钛基体预处理将钛片首先进行机械打磨，然后分别用去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗10分钟，最后在60℃干燥30分钟备用；其特征在于：（2）、脉冲电沉积Ni‑P/Ti前驱体电极的制备采用两电极体系，以第（1）步制备的钛基体为阴极，铂丝电极为阳极，电解质为含有10～100 g/L镍盐和10～100 g/L磷酸盐的水溶液，电沉积温度为10～70℃，脉冲峰值电流密度为1～30A/dm2，脉冲导通时间为0.1～10ms，脉冲关断时间为1～50ms，电沉积时间为5～300s；（3）、置换法形成Pt‑Ni‑P/Ti电极将第（2）步所制得的Ni‑P/Ti电极用超纯水清洗干净后，浸入氮气保护的铂盐水溶液中进行置换，调节铂盐水溶液的pH值为1～7，浓度为0.1～30 g/L，置换0.5～5小时后得到Pt‑Ni‑P/Ti电极。