[發(fā)明專利]一種原子級分散非貴金屬燃料電池陰極催化劑的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710769270.2 | 申請日： | 2017-08-31 |
| 公開（公告）號： | CN107369840B | 公開（公告）日： | 2020-07-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李箐;苗政培 | 申請（專利權(quán)）人： | 華中科技大學(xué) |
| 主分類號： | H01M4/90 | 分類號： | H01M4/90 |
| 代理公司： | 華中科技大學(xué)專利中心 42201 | 代理人： | 梁鵬;曹葆青 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 原子 分散 貴金屬 燃料電池 陰極 催化劑 制備 方法 | ||
1.一種原子級分散非貴金屬燃料電池陰極催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：
(a)將海藻酸鹽加熱溶解為海藻酸鹽溶液，保持該加熱溫度并在所述海藻酸鹽溶液中加入金屬鹽，由此生成海藻酸鹽螯合物溶液，該過程中，四個海藻酸鹽分子將加入的所述金屬鹽中的金屬陽離子包圍形成類鉆石空腔，從而將一個個金屬陽離子單原子分散在所述海藻酸鹽溶液中形成作為活性位點的金屬鹽螯合物，實現(xiàn)活性位點的分散和穩(wěn)定，其中，所述金屬鹽采用FeCl3、Fe(NO3)3、Fe(CH3COO)2、NiCl2或Co(NO3)3中的一種或組合；
(b)在由步驟(a)制得的海藻酸鹽螯合物溶液中加入有機氮化物，二者反應(yīng)并將反應(yīng)后的產(chǎn)物蒸干得到粉末狀化合物；
(c)對所述粉末狀化合物依次進行第一次熱處理、酸洗和第二次熱處理，由此制得所需的催化劑，該催化劑為包括微孔、介孔和大孔的分級多孔結(jié)構(gòu)，微孔用于提供潛在的活性位點，介孔和大孔用于進行物質(zhì)傳輸，其中，所述第一次和第二次熱處理均在保護氣體中進行，溫度均為300℃～1200℃。
2.如權(quán)利要求1所述的一種原子級分散非貴金屬燃料電池陰極催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟(a)中，所述海藻酸鹽與金屬鹽的摩爾比為1/4～16:1。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種原子級分散非貴金屬燃料電池陰極催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟(a)中，所述加熱的溫度范圍為30℃～100℃。
4.如權(quán)利要求1所述的一種原子級分散非貴金屬燃料電池陰極催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟(b)中，加入的所述有機氮化物與所述金屬鹽的摩爾比為1～32:1。
5.如權(quán)利要求1所述的一種原子級分散非貴金屬燃料電池陰極催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟(b)中，所述有機氮化物為乙二胺、三聚氰胺、氰胺或雙氰胺中的一種或組合。
6.如權(quán)利要求1所述的一種原子級分散非貴金屬燃料電池陰極催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟(c)中，所述第一次和第二次熱處理保溫時間均為0.5h～12h。
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