[發明專利]燃料電池氧化還原反應催化劑

有效

• 申請號: 201710560020.8
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107623133B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 凱莉·K·加思;魯自界;徐淳川;楊俊
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M4/92;H01M4/88
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王秀君;魯恭誠

1.一種生產燃料電池氧化還原反應催化劑的方法，包括：在真空室內，

在側向定向的正在旋轉的流體化筒中混合碳粉末基底，使得基底反復地移向筒的頂部然后落到筒的底部；

將電催化劑顆粒真空沉積到正在下落的基底上，以形成結合到基底的鏈狀電催化劑顆粒束。

2.根據權利要求1所述的方法，還包括以1rpm至15rpm的速度旋轉筒。

3.根據權利要求1所述的方法，還包括將電催化劑顆粒真空沉積到正在下落的基底上，直至與基底結合的鏈狀電催化劑顆粒束形成具有多達10個原子單層的厚度的層。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，鏈狀電催化劑顆粒束包括鉑。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，與鏈狀電催化劑顆粒束相關的電催化劑負載量是5wt.％至30wt.％。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，與鏈狀電催化劑顆粒束相關的電催化劑在25000次循環之后的壽命末期質量活性是150A/g至200A/g。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，碳粉末基底包括具有不平坦表面的不規則形狀的金屬氧化物顆粒。

8.一種生產燃料電池氧化還原反應催化劑的方法，包括：在真空室內，

在傳送帶上遞送碳粉末基底，使得基底反復地移向傳送帶的頂部然后落到傳送帶的底部，

將電催化劑顆粒真空沉積到正在下落的基底上，以形成結合到基底的鏈狀電催化劑顆粒束。

9.一種燃料電池氧化還原反應催化劑，包括：

碳粉末基底；

非晶導電的金屬氧化物中間層，位于基底上；以及

多個單層鏈狀電催化劑顆粒束，結合到所述層以形成位于所述層上的具有多達10個原子單層的厚度的互連的網狀膜，

其中，碳粉末基底包括石墨烯薄片，

其中，燃料電池氧化還原反應催化劑通過根據權利要求1或8所述的方法來生產。

10.根據權利要求9所述的催化劑，其中，單層鏈狀電催化劑顆粒束包括鉑。

11.根據權利要求9所述的催化劑，其中，與單層鏈狀電催化劑顆粒束相關的電催化劑負載量是5wt.％至30wt.％。

12.根據權利要求11所述的催化劑，其中，與單層鏈狀電催化劑顆粒束相關的電催化劑在25000次循環之后的壽命末期質量活性是150A/g至200A/g。

13.根據權利要求9所述的催化劑，其中，中間層呈具有不平坦表面的不規則形狀。

14.根據權利要求9所述的催化劑，其中，金屬氧化物是NbO_x。

15.一種燃料電池氧化還原反應催化劑，包括：

碳粉末基底；以及

多個單層鏈狀電催化劑顆粒束，結合到碳粉末基底以形成位于碳粉末基底上的具有多達10個原子單層的厚度的互連的網狀膜，

其中，碳粉末基底包括石墨烯薄片，

其中，燃料電池氧化還原反應催化劑通過根據權利要求1或8所述的方法來生產。

16.根據權利要求15所述的催化劑，其中，單層鏈狀電催化劑顆粒束包括鉑。

17.根據權利要求15所述的催化劑，其中，與單層鏈狀電催化劑顆粒束相關的電催化劑負載量是5wt.％至30wt.％。

18.根據權利要求15所述的催化劑，其中，與單層鏈狀電催化劑顆粒束相關的電催化劑在25000次循環后的壽命末期質量活性是150A/g至330A/g。