[發(fā)明專利]一種用于質子交換膜燃料電池的石墨烯?鉑催化劑膜的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710116344.2
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106654326A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 陳融;周江東;張寶春;朱光明
• 申請（專利權）人: 南通百應能源有限公司
• 主分類號: H01M8/1004
• 分類號: H01M8/1004;H01M4/92
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司11335
• 代理人: 孫民興

1.一種用于質子交換膜燃料電池的石墨烯-鉑催化劑膜的制備方法，其特征在于依次按步驟a~f進行：

步驟a，對銅箔進行電解拋光；

步驟b，對銅箔進行真空退火；

步驟c，對銅箔進行還原；

步驟d，在銅箔上用化學氣相層積法，又是CVD法，生長石墨烯；

步驟e，噴灑氯鉑酸水溶液；

步驟f，加還原劑加熱使氯鉑酸還原為金屬鉑；

步驟g，覆蓋質子交換膜，熱壓，使石墨烯-鉑轉印到質子交換膜上，形成CCM。

2.根據權利要求1所述的一種用于質子交換膜燃料電池的石墨烯-鉑催化劑膜的制備方法，其特征是所用銅箔銅含量大于98%，厚度小于100μm。

3.根據權利要求2所述的一種用于質子交換膜燃料電池的石墨烯-鉑催化劑膜的制備方法，其特征是所述的銅箔的厚度為25μm。

4.根據權利要求1所述的一種用于質子交換膜燃料電池的石墨烯-鉑催化劑膜的制備方法，其特征是在所述步驟a中，電解拋光所使用的拋光液的組成為磷酸和乙二醇的混合液，磷酸與乙二醇的體積比為3:1~1:1；所述的電解拋光時，電壓2~3V，拋光時間20~50分鐘。

5.根據權利要求1所述的一種用于質子交換膜燃料電池的石墨烯-鉑催化劑膜的制備方法，其特征是在所述步驟b中，退火溫度為1000~1200℃，真空氣壓小于2Pa，退火時間0.5~1小時。

6.根據權利要求1所述的一種用于質子交換膜燃料電池的石墨烯-鉑催化劑膜的制備方法，其特征是在所述步驟c中，還原氣體為氫氣，流量100-300sccm或氫分壓150~500Pa，還原溫度900~1200℃，還原時間10-15分鐘。

7.根據權利要求1所述的一種用于質子交換膜燃料電池的石墨烯-鉑催化劑膜的制備方法，其特征是在所述步驟d中，通入流動的甲烷氣體作為碳源，流量為0.5~3sccm，在1000~1200℃溫度下氣相沉積5~20分鐘后迅速轉移至室溫區(qū)冷卻，并保持甲烷氣體流量不變。

8.根據權利要求1所述的一種用于質子交換膜燃料電池的石墨烯-鉑催化劑膜的制備方法，其特征是在所述步驟e中，氯鉑酸水溶液的濃度為0.25-1wt%。

9.根據權利要求1所述的一種用于質子交換膜燃料電池的石墨烯-鉑催化劑膜的制備方法，其特征是在步驟f中，所用還原劑為乙二醇、甲酸、甲醛。

10.根據權利要求1所述的一種用于質子交換膜燃料電池的石墨烯-鉑催化劑膜的制備方法，其特征是在步驟g中，熱壓溫度為75-95℃。