[發明專利]一種燃料電池Pt基核殼結構電催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 201611120234.5
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN108172845A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 謝玉娟;宋振興
• 申請（專利權）人: 天津瑞賽可新材料科技有限公司
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/92
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種Pt基核殼結構催化劑的制備方法。其步驟如下：（1）鍍銅：多孔碳紙為陰極電極，鍍液有含有以下濃度的組分構成：硫酸銅100?150g/l，檸檬酸鈉60?80g/l，pH 5，在25℃下，電流密度2A/dm²條件下電鍍15秒，（2）將鍍銅后電極置于5?8%H2PtCl6溶液中10分鐘，得到鉑包裹銅的燃料電池Pt基核殼結構電催化劑。本發明具有Pt用量少，催化活性高以及穩定性高的優點。

技術領域

本發明涉及一種燃料電池Pt基核殼結構電催化劑的制備方法。

背景技術

燃料電池是一種將化學能通過電化學反應直接 轉化為電能的發電裝置 它具有高效、對環境友 好、噪音低及可靠性高等優點，因而受到世界各國政府、企業和相關研究機構的高度重視.。如今, 世界各國都在通過燃料電池汽車和氫能的各種示范項目來積累經驗, 促進技術進步和公眾認知, 以最終實現其產業化。

然而, 燃料電池商業化應用目前還受到成本高、 耐久性和可靠性有待提高和基礎設施不足等方面的 制約, 其中被譽為萬能催化劑的 Pt 催化劑是一大制約因素。因此,人們圍繞各種低 Pt 和非 Pt 催 化劑做了大量的探索和研究,。開發出二元、三元甚至四元合金催化劑，但此類催化劑穩定性低。另一方面, 人們也開始研究其他非 Pt 貴金屬催化劑如 Pd 基、Ir 基、Ru 基等和非貴金屬催化 劑，此類非 Pt 催化劑的催化性能都不及Pt 催化劑. 因此, 如何開發出高性能、低載量、高穩定 性的電催化劑, 以減少對 Pt 的依賴, 降低燃料電池的 成本, 已成為燃料電池研究領域內亟需解決的難題。

近幾年的研究發現, 在納米尺度上對金屬催化劑顆粒的結構進行理性設計和化學裁剪有可能顯著改變金屬催化劑的物理化學性質, 獲得性能更好的催化劑. 其中核殼結構 納米金屬顆 粒具有特殊的電子結構及表面性質, 因而在催化等領域的應用日益受到重視。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是，提供一種Pt基核殼結構催化劑的制備方法，其具有Pt用量少，催化活性高以及穩定性高的優點。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案是，一種Pt基核殼結構催化劑的制備方法，其步驟如下：（1）鍍銅：多孔碳紙為陰極電極，鍍液有含有以下濃度的組分構成：硫酸銅100-150g/l，檸檬酸鈉60-80g/l，pH 5，在25℃下，電流密度2A/dm²條件下電鍍15秒，（2）將鍍銅后電極置于5-8%H2PtCl6溶液中10分鐘，得到鉑包裹銅的燃料電池Pt基核殼結構電催化劑。

本發明優化的技術方案是，一種Pt基核殼結構催化劑的制備方法，其步驟如下：（1）鍍銅：多孔碳紙為陰極電極，鍍液有含有以下濃度的組分構成：硫酸銅100g/l，檸檬酸鈉60g/l，pH 5，在25℃下，電流密度2A/dm²條件下電鍍15秒，（2）將鍍銅后電極置于5%H2PtCl6溶液中10分鐘，得到鉑包裹銅的燃料電池Pt基核殼結構電催化劑。

本發明優化的技術方案是，一種Pt基核殼結構催化劑的制備方法，其步驟如下：（1）鍍銅：多孔碳紙為陰極電極，鍍液有含有以下濃度的組分構成：硫酸銅150g/l，檸檬酸鈉80g/l，pH 5，在25℃下，電流密度2A/dm²條件下電鍍15秒，（2）將鍍銅后電極置于8%H2PtCl6溶液中10分鐘，得到鉑包裹銅的燃料電池Pt基核殼結構電催化劑。

本發明優化的技術方案是，一種Pt基核殼結構催化劑的制備方法，其步驟如下：（1）鍍銅：多孔碳紙為陰極電極，鍍液有含有以下濃度的組分構成：硫酸銅120g/l，檸檬酸鈉70g/l，pH 5，在25℃下，電流密度2A/dm²條件下電鍍15秒，（2）將鍍銅后電極置于6%H2PtCl6溶液中10分鐘，得到鉑包裹銅的燃料電池Pt基核殼結構電催化劑。

本發明的有益效果是，本發明的Pt基核殼結構催化劑的制備方法，其具有Pt用量少，催化活性高以及穩定性高的優點。