[發明專利]直接甲醇燃料電池陽極催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200610161161.4
• 申請日: 2006-12-07
• 公開（公告）號: CN101197445A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 張日清
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M4/92;B01J23/00;B01J37/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;吳德明

1.一種直接甲醇燃料電池陽極催化劑，該催化劑含有碳載體上負載的催化活性物質，所述催化活性物質含有鉑和/或鉑的氧化物及和鈷和/或鈷的氧化物，其特征在于，所述催化活性物質還含有鉬的氧化物和釩的氧化物，鉑、鉬、釩和鈷的原子摩爾比為1∶0.1-1∶0.1-1∶0.1-0.5。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其中，以催化劑為基準，鉑和/或鉑的氧化物、鈷和/或鈷的氧化物、鉬的氧化物和釩的氧化物的總含量為50-80重量％，碳載體的含量為20-50重量％。

3.權利要求1所述催化劑的制備方法，該方法包括，在將鉑化合物和鈷鹽還原成鉑和鈷單質的條件下，將還原劑與一種懸浮液接觸，所述懸浮液含有分散液和碳載體，所述碳載體吸附有金屬化合物，所述金屬化合物含有鉑化合物和鈷鹽，其特征在于，所述金屬化合物還含有鉬酸鹽和釩酸鹽，所述鉑化合物、鉬酸鹽、釩酸鹽和鈷鹽中鉑、鉬、釩和鈷的原子摩爾比為1∶0.1-1∶0.1-1∶0.1-0.5。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述還原劑為甲醇、甲醛、甲酸或硼氫化鈉中的一種或幾種，所述還原劑的用量為化學計量的2-20倍；所述還原劑與所述懸浮液接觸的溫度為30-80℃，接觸時間為2-10小時。

5.根據權利要求3所述的方法，其中，所述懸浮液的制備方法包括以下步驟，

(1)在30-90℃下，將碳載體分散在分散液中；

(2)將鉑化合物、鉬酸鹽、釩酸鹽和鈷鹽加入上述分散有碳載體的分散液中，控制溫度為30-90℃，pH為3-10，使碳載體吸附鉑化合物、鉬酸鹽、釩酸鹽和鈷鹽。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，在所述步驟(1)后，還包括將所述分散有碳載體的分散液加入保護溶劑中混合均勻的步驟，然后將所述鉑化合物、鉬酸鹽、釩酸鹽和鈷鹽加入到該分散有碳載體的分散液和保護溶劑的混合物中；所述保護溶劑選自酒石酸、乙二醇和水中的一種或幾種，所述保護溶劑的量為所述懸浮液總體積的10-90體積％。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述保護溶劑為乙二醇和酒石酸的混合溶劑，乙二醇與酒石酸的重量比為3∶1-1∶3。

8.根據權利要求6所述的方法，其中，所述保護溶劑為乙二醇與水或酒石酸與水的混合溶劑，水與乙二醇或水與酒石酸的重量比為1∶10-2∶1。

9.根據權利要求3、5或6所述的方法，其中，鉑化合物、鈷鹽、鉬酸鹽、釩酸鹽和碳載體的用量使催化劑中，以催化劑為基準，鉑和/或鉑的氧化物、鈷和/或鈷的氧化物、鉬的氧化物和釩的氧化物的總含量為50-80重量％，碳載體的含量為20-50重量％，所述鉑化合物為氯鉑酸、氯鉑酸鹽、氯化鉑、硝酸鉑、鉑的絡合物中的一種或幾種；所述鉬酸鹽為鉬酸銨、鉬酸鉀或鉬酸鈉；所述釩酸鹽為偏釩酸銨、偏釩酸鈉或偏釩酸鉀；所述鈷鹽為氯化鈷、硫酸鈷或硝酸鈷。

10.根據權利要求3、5或6所述的制備方法，其中，所述分散液為異丙醇，所述分散液的重量為碳載體重量的100-1000倍。