[發明專利]一種復合催化劑及其制備方法在審
| 申請號： | 201711352485.0 | 申請日： | 2017-12-15 |
| 公開（公告）號： | CN109935848A | 公開（公告）日： | 2019-06-25 |
| 發明（設計）人： | 王素力;李煥巧;孫公權 | 申請（專利權）人： | 中國科學院大連化學物理研究所 |
| 主分類號： | H01M4/92 | 分類號： | H01M4/92;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002 | 代理人： | 馬馳 |
| 地址： | 116023 *** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 催化層 電催化劑 粘結劑 催化劑合成過程 電極反應過程 高分子粘結劑 三相反應界面 優化燃料電池 催化劑顆粒 復合催化劑 液態電解質 運行穩定性 粘結劑分子 傳輸行為 放電性能 燃料電池 不均勻 復合物 膜電極 內電極 酸反應 傳質 親液 液孔 液區 制備 團聚 尺度 引入 | ||
1.一種復合催化劑，其特征在于：所述復合催化劑包括金屬活性組分和粘結劑，所述粘結劑的質量含量不低于5％，且不高于40％；粘結劑的平均粒徑為50-100nm。
2.如權利要求1所述復合催化劑，其特征在于：所述金屬活性組分的粒徑為3-20nm。
3.如權利要求1所述復合催化劑，其特征在于：所述金屬活性組分為Pt；所述金屬活性組分為PtM多組元催化劑，其中M為Co、Pd、Ni、Fe、Ru、Au、Sn、Cu中的一種或兩種以上。
4.如權利要求1所述復合催化劑，其特征在于：所述粘結劑為聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、Nafion中一種或兩種以上的混合物。
5.如權利要求1所述復合催化劑，其特征在于：所述復合催化劑還包括碳載體，所述碳載體在所述復合催化劑中的質量含量為20-80％。
6.一種權利要求1-4任一所述復合催化劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟，
(1)配制金屬活性組分前驅體鹽溶液，并使其分散均勻；
(2)配制粘結劑的分散液，并將其加入加入步驟(1)所述金屬活性組分前驅體鹽溶液中，超聲分散均勻的混合溶液；
(3)于步驟(2)所得混合溶液中加入還原劑，控制反應在25-90℃之間進行；
(4)對步驟(3)所得反應后的混合液進行過濾、洗滌得復合催化劑；
所述步驟(2)中前驅體鹽中金屬與粘結劑的質量比為20：40～65:5。
7.如權利要求6所述復合催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述前驅體鹽溶液制備過程中還加入碳載體，所述碳載體與金屬的質量比為80:20～20:80。
8.如權利要求6所述復合催化劑的制備方法，其特征在于：
步驟(1)所述金屬活性組分前驅體鹽為Pt前驅體鹽、Co前驅體鹽、Pd前驅體鹽、Ni前驅體鹽、Fe前驅體鹽、Ru前驅體鹽、Au前驅體鹽、Sn前驅體鹽、Cu前驅體鹽中的一種或兩種以上；
所述金屬活性組分前驅體鹽溶液的濃度為20-100mM/L；溶劑為水、甲基吡咯烷酮、乙醇中的一種或兩種以上的混合溶劑。
9.如權利要求6所述復合催化劑的制備方法，其特征在于：
步驟(2)所述粘結劑的分散液中粘結劑為聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、Nafion中任意一種或兩種個以上的混合物；溶劑為水、甲基吡咯烷酮、乙醇中的一種或兩種以上的混合溶劑；分散液的濃度為0.1-1wt％。
10.如權利要求6所述復合催化劑的制備方法，其特征在于：
步驟(3)所述還原劑為NaBH4、KBH4、抗壞血酸、氫氣、甲酸鈉、乙二醇中的一種或兩種以上。
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