[發明專利]燃料電池用穩定且耐久催化劑組合物的合成

無效

• 申請號: 201080043786.5
• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN102596398A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: S·坎貝爾;N·克萊姆利科瓦
• 申請（專利權）人: 戴姆勒股份公司;福特汽車公司
• 主分類號: B01J23/648
• 分類號: B01J23/648;H01M4/92
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

1.一種催化劑組合物，包含：

含Pt的金屬間相和選自Nb和Ta的金屬；以及

所述金屬的二氧化物。

2.根據權利要求1的催化劑組合物，其中所述金屬間相的平均晶粒尺寸為0-35nm。

3.根據權利要求1的催化劑組合物，其中所述金屬間相的平均晶粒尺寸為0-15nm。

4.根據權利要求1的催化劑組合物，其中所述金屬為Nb。

5.根據權利要求4的催化劑組合物，其中所述組合物為Pt₃Nb-NbO₂。

6.根據權利要求5的催化劑組合物，其中所述Pt₃Nb金屬間相具有正交晶相結構，其晶格參數和

7.一種燃料電池用陽極，包含根據權利要求1的催化劑組合物。

8.一種燃料電池用陰極，包含根據權利要求1的催化劑組合物。

9.一種聚合物電解質膜燃料電池，包含根據權利要求1的催化劑組合物。

10.一種制備根據權利要求1的催化劑組合物的方法，所述方法包括：

制備熱解混合物，所述混合物包含其中金屬呈+5價態的金屬鹽、Pt化合物和經選擇而在熱解溫度下分解成氣態副產物的堿性鹽；

在還原性氣氛中加熱所述熱解混合物至熱解溫度，其中所述熱解溫度低于900℃。

11.根據權利要求10的方法，其中所述制備包括在加熱之前研磨所述熱解混合物。

12.根據權利要求10的方法，其中所述還原性氣氛包含氫氣和惰性氣體。

13.根據權利要求10的方法，其中所述熱解溫度為約800℃。

14.根據權利要求10的方法，包括：

制備包含金屬鹽和堿性鹽的初始混合物并在環境氣氛中將所述初始混合物加熱到低于熱解溫度的溫度。

15.根據權利要求14的方法，其中所述初始混合物包含無定形金屬氧化物。

16.根據權利要求14的方法，包括在將所述初始混合物加熱之后將所述Pt化合物加入所述初始混合物中并由此制備所述熱解混合物。

17.根據權利要求10的方法，其中所述金屬為Nb且所述金屬的鹽選自草酸鈮和氯化鈮。

18.根據權利要求10的方法，其中所述Pt化合物選自四胺合硝酸鉑(II)、四胺合氯化鉑(II)水合物、氯化鉑(II)一水合物、乙酰丙酮鉑，二亞胺二亞硝酸鉑(II)和二氫六氯鉑酸鹽(IV)六水合物。

19.根據權利要求10的方法，其中所述堿性鹽選自碳酸氫銨、碳酸銨、乙酸銨、草酸銨、硫酸銨和氫氧化銨。

20.根據權利要求10的方法，其中所述金屬的鹽為草酸鈮，所述Pt化合物選自四胺合硝酸鉑(II)和二氫六氯鉑酸鹽(IV)六水合物，所述堿性鹽為碳酸氫銨且所制備的催化劑組合物為Pt₃Nb-NbO₂。

21.根據權利要求20的方法，其中在所述熱解混合物中Pt與Nb的原子比大于或等于0.4。